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设计模式之工厂模式(三)

2022年06月23日 设计模式 我要评论
上一次我们已经通过代码,简单的认识了工厂方法模式,具体的思路请移步到,进行查看。这次,让我们通过设计模式的思想,来好好认识下工厂方法模式。创建者和产品所有工厂模式都用来封装对象的创建。工厂方法模式(f

上一次我们已经通过代码,简单的认识了工厂方法模式,具体的思路请移步到,进行查看。这次,让我们通过设计模式的思想,来好好认识下工厂方法模式。

创建者和产品

所有工厂模式都用来封装对象的创建。工厂方法模式(factory method pattern)通过让子类决定该创建的对象是什么,来达到将对象创建的过程封装的目的。让我们来看看这些类图,以了解有哪些组成元素:

创建者(creator)类

产品类

另一个观点:平行的类层级

上面已经看到,将一个orderpizza()方法和一个工厂方法联合起来,就可以成为一个框架。除此之外,工厂方法将生产知识封装进各个创建者,这样的做法,也可以被视为是一个框架。

让我们来看看这两个平行的类层级,并认清它们的关系:

定义工厂方法模式

工厂方法模式定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到子类。

工厂方法模式能够封装具体类型的实例化。看下面的类图,抽象的creator提供了一个创建对象的方法的接口,也称为“工厂方法”。在抽象的creator中,任何其他实现的方法,都可能使用到这个工厂方法所制造出来的产品,但只有子类真正实现这个工厂方法并创建产品。

对象依赖

假设你从未听过工厂模式,那么按照之前的,如果要开一家纽约和芝加哥的披萨店,并且有各种风味的披萨对象,你是否可以想象这个类所以来的具体披萨对象有几种呢?如果又增加了一种加州风味,又会有依赖多少个对象呢?不妨让你看看:

public lass dependentpizzastore {
    public pizza createpizza(string style, string type) {
        pizza pizza = null;
        if(style.equals("ny")) {
            if(type.equals("cheese")) {
                pizza = new nystylecheesepizza();
            } else if(tpye.equals("clam")) {
                pizza = new nystyleclampizza();
            } else if(type.equals("pepperoni")) {
                pizza = new nystyleprpperonipizza();
            }
        } else if(style.equals("chicago")) {
            if(type.equals("cheese")) {
                pizza = new chicagostylecheesepizza();
            } else if(tpye.equals("clam")) {
                pizza = new chicagostyleclampizza();
            } else if(type.equals("pepperoni")) {
                pizza = new chicagostyleprpperonipizza();
            }
        } else {
            system.out.println("error: invalid type of pizza");
            return null;
        }
    }
}

当你直接实例化一个对象时,就是在依赖它的具体类。如果把这个版本的披萨店和它的依赖对象画成一张画,看起来是这样的:

依赖倒置原则

从上面看到了,我们代码里减少对于具体类的依赖是一件好事。事实上,有一个oo设计原则就正式阐明了这一点;这个原则甚至还有一个又响亮又正式的名称:“依赖倒置原则”要依赖抽象,不要依赖具体类

这个原则和“针对接口编程,不针对实现编程”类似,但是这个原则,更强调“抽象”。这个原则说明了:不能让高层组件依赖低层组件,而且,不管高层或低层组件,“两者”都应该依赖于抽象。

所谓“高层”组件, 是是由其他低层组件定义行为的类。例如,pizzastore是个高层组件,因为他的行为是由披萨定义的;pizzastore创建所有不同的披萨对象,准备、烘烤、切片、装盒;而披萨本身属于低层组件。pizzastore依赖这些具体披萨类。

原则的应用

非常依赖披萨店的主要问题在于:它依赖每个披萨类型。因为它是在自己的orderpizza()方法中,实例化这些具体类型的。

如何在orderpizza()方法中,将这些实例化对象的代码独立出来?我们都知道,工厂方法刚好派上用场了。应用了工厂方法之后,类图就改成了下面这个样子:

在应用工厂方法之后,你注意到了没,高层组件(pizzastore)和低层组件(也就是这些披萨)都依赖了pizza抽象。想要遵循依赖倒置原则,工厂方法并非是唯一的技巧,但却是最有威力的技巧之一了。

依赖倒置,究竟倒置在哪里?

在依赖倒置原则中的倒置指的是和一般oo设计的思考方式相反。看看上面的图,你会注意到低层组件现在竟然依赖高层的抽象。同样地,高层组件现在也依赖相同的抽象。以前绘制的依赖图都是自上而下的,现在却倒置了,而且高层和低层模块现在都依赖这个抽象。

依赖倒置,还需要倒置你的思考方式。之前如果你需要设计一个披萨店,会从顶端开始,然后往下到具体类。现在就需要倒置你的想法,别从顶端开始,而是从披萨开始,然后想到抽象化一个pizza类。继而想到必须要靠一个工厂来将这些类取出披萨店,不同的披萨类型都只能依赖一个抽象,同样的披萨店也会依赖这个抽象。

就这样,我们倒置了一个商店依赖具体类的设计,而且也倒置了你的思考方式。但是,也需要避免在oo设计中违反依赖倒置原则:

  1. 变量不可以持有具体类的引用:如果使用new,就会持有具体类的引用。你可以改用工厂来避开这样的做法
  2. 不要让类派生自具体类:如果派生自具体类,你就会依赖具体类。请派生自一个抽象(接口或抽象类)
  3. 不要覆盖基类中已实现的方法:如果覆盖基类已实现的方法,那么你的基类就不是一个真正适合被继承的抽象。基类中已实现的方法,应该由所有的子类共享

所以,这篇我们就在这里结束了。为什么呢,因为在下一篇,我们需要遵循这个设计原则,重新来整理整理我们的披萨店。我们要让披萨店的设计变得更棒:具有弹性的框架,而且遵循设计原则。这篇偏向理论知识了,请各位好好理解理解,看看创建者和产品类,看看依赖倒置原则,我们下篇再见咯。

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