JAVA 面向对象经典HeadFirst-Factory

1有关对象创建-new按照前面介绍的设计原则，我们应该面向接口编程而不是面向实现编程，因为面向实现编程会使得我们的设计更脆弱，缺乏灵活性。但是我们每次使用new时，是不是正在违背这一原则呢？我们想用接口但却必须建立一个具体类的实例Duckduck=newMallardDuck()PizzaFactory2问题…当你拥有一组相关的具体类时，你常常被迫写出类似下面的代码：Duckduck;If(picnic){duck=newMallardDuck();}elseif(hunting){duck=newDecoyDuck();}elseif(inBathTub){duck=newRubberDuck();}这样做的原因是直到运行时我们才知道需要实例化那个类。这样做的后果是如果应用要做变化或扩展，往往要修改这段代码。这使得维护困难并容易引入错误。PizzaFactory3问题在哪里？是new的问题吗？从技术上来说，new并没有任何问题。new是java最基本的部分。那么问题在哪里？真正的问题在于“变化”如果对接口编程，我们可实现与许多“变化”的隔离，因为通过多态机制，你的代码对于实现接口的新类依然适用。但是使用具体类麻烦就来了，因为增加新的具体类时相应代码可能就必须修改。PizzaFactory4PizzaPizzaFactory5Pizza的生产过程Pizzastore的主要步骤客户点pizza准备pizza原料，制作一个生的pizza烘烤切割成块Pizza装盒为客户呈上pizza成品PizzaFactory6Pizzastore-orderPizza方法PublicClassPizzaStore{

//…othercode

PizzaorderPizza(){Pizzapizza=newPizza();pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//…othercode}为了让系统有弹性，希望这是一个抽象类或者接口，可惜抽象类或接口都不能被实例化而且，我们有许多种pizza，所以我们增加一些代码，来确定合适的pizza种类，然后进行制作。PizzaFactory7pizza种类扩展后的类图CheesePizzapepperoniGreekPizzapizzaPizzaFactory8修改后的代码PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;if(type.equals(“cheese”)){pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}根据接受的类型，创建相应的pizza实例，并赋值给实例变量。（注意：各种pizza实现接口Pizza)传递pizza的类型给方法orderPizza每一种pizza子类型都知道其制作方法PizzaFactory9适应市场，改变pizza种类其他pizza店推出了新产品，我们也得增加！例如VeggiePizza。GreekPizza最近不受欢迎，把它从菜单中取消。于是…PizzaFactory10修改代码PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizzaif(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}这是变化的部分。随着Pizza菜单的变化，这部分要跟着不断地变。这部分是不变的部分。PizzaFactory11分离变化点PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizzaif(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}把这部分封装在一个只管如何创建pizza的对象中if(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}将创建pizza对象的代码从orderPizza方法中分离出去专门负责制作pizza的对象PizzaFactory12Pizza工厂PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza

pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}PizzaFactory要求制作pizzapizza这样，orderPizza方法就成为PizaFactory的客户。PizzaFactory13Pizza工厂代码publicclassSimplePizzaFactory{publicpizzacreatePizza(Stringtype){Pizzapizza=null;if(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}returnpizza;}}Pizza工厂中定义的“生产”pizza的方法。所有客户都可以用它来实例化新的pizza对象这部分代码就是从orderPizza()方法中抽出来的。和原来的方法一样，也是通过参数确定pizza的种类。PizzaFactory14设计类图PizzaStoreorderPizza()SimplePizzaFactorycreatePizza()PizzaPrepare()Bark()Cut()Box()CheesePizzaVeggiePizzaClamPizzaPepperoniPizzaPizzaFactory15讨论这看来好像我们只是把问题从一个对象推给了另一个对象！这样做有什么好处？SimplePizzaFactory可以有许多个客户，这样，当实现改变时我们只需要修改SimplePizzaFactory，而不需修改众多的客户目前虽然只有orderPizza()方法是它的客户，可能还有PizzaShopMenu类利用这个工厂取得比萨的价格和描述，可能还有一个HomeDelivery类，会以PizzaShop类不同的方式来处理pizza。PizzaFactory16设计类图-SimplePizzaFactory可以有许多个客户PizzaStoreorderPizza()SimplePizzaFactorycreatePizza()PizzaPrepare()Bark()Cut()Box()CheesePizzaVeggiePizzaClamPizzaPepperoniPizzaPizzaShopMenuHomeDeliveryOtherClassPizzaFactory17重写PizzaStore类-工厂产生Pizza对象publicclassPizzaStore{

SimplePizzaFactoryfactory;

publicPizzaStore(SimplePizzaFactoryfactory){this.factory=factory;}publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;

pizza=factory.createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//othermethodshere}PizzaFactory18新变化-授权pizza店我们的pizza店非常成功，许多人都想开设我们的授权加盟店。为保证质量，我们希望他们使用我们经过时间考验的代码。但是，不同地区的加盟pizza店可能希望供应不同口味的pizza。怎么解决这个问题呢？PizzaFactory19拟解决方案希望加盟点能利用原有的代码，好让pizza的加工流程不变纽约风味芝加哥风味PizzaFactory20拟解决方案代码/************************************该pizza店提供纽约风味的pizza,代码如下************************************///Step1:建立一个生产纽约风味pizza的工厂NYPizzaFactorynyFactory=newNYPizzaFactory();//Step2:建立一个pizza店，引用纽约风味pizza的工厂PizzaStorenyStore=newPizzaStore(nyFactory);//Step3:生产的是纽约风味的pizzanyStore.orderPizza(“Veggie”);//其他风味的Pizza工厂类似以上代码PizzaFactory21质量控制问题推广SimpleFactory方式时，发现加盟店虽然使用工厂生产pizza，但是其他部分采用了自创的流程。如烘烤，是否要切片。甚至有部分加盟店用别人的盒子。希望建立一个框架，把加盟店和创建pizza捆绑在一起的同时又保持一定的弹性。PizzaFactory22质量控制问题-流程控制推广SimpleFactory方式时，发现加盟店虽然使用工厂生产pizza，但是其他部分采用了自创的流程。如烘烤，是否要切片。甚至有部分加盟店用别人的盒子publicclassPizzaStore{

SimplePizzaFactoryfactory;

publicPizzaStore(SimplePizzaFactoryfactory){this.factory=factory;}publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;

pizza=factory.createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//othermethodshere}PizzaFactory23质量控制问题-捆绑与弹性限制希望建立一个框架，把加盟店和创建pizza捆绑在一起的同时又保持一定的弹性。如何捆绑在一起？如何又有弹性？PizzaFactory24新的设计思路step1-实现流程统一NYPizzaStoreNYPizzaFactoryChicagoPizzaStoreChicagoPizzaFactoryPizzaStorePizzaFactoryorderPizza()createPizza()orderPizza()createPizza()createPizza()orderPizza()PizzaFactory25新的设计思路step1-实现流程统一PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactoryChicagoPizzaFactoryNYPizzaStoreChicagoPizzaStore实现了pizza制作流程的严格控制，但是PizzaFactory没有实现创新PizzaFactory26新的设计思路step2-实现制作独立PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactorycreatePizza()ChicagoPizzaFactorycreatePizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStore抽象类PizzaFactory27新的设计思路step3-全局PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactorycreatePizza()ChicagoPizzaFactorycreatePizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaPizzaFactory28新的设计思路step4-实现绑定PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzacreatePizza()createPizza()PizzaFactory29最终结构PizzaStoreorderPizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzacreatePizza()createPizza()createPizza()PizzaFactory30改造后的PizzaStore的代码publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}在PizzaStore内调用自身的一个方法来制造pizza，而不是使用一个factory对象factory对象成了这里的一个抽象方法下面我们需要PizzaStore的各种子类（对应不同的地区风味）PizzaFactory31讨论：为什么说是由子类做决定的？PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}PizzaFactory32让子类做决定PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香肠")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}PizzaFactory33现在让我们来编写子类NYPizzaStorePizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()publicclassNYPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香肠")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory34怎么编写子类ChicagoPizzaStore?怎么编写子类ChicagoPizzaStore?publicclassChicagoPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewChicagoStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewChicagoStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewChicagoStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香肠")){ returnnewChicagoStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory35声明工厂方法publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){

Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}实例化pizza的责任现在由一个方法承担。该方法相当于一个工厂。我们称之为工厂方法。PizzaStore的子类用createPizza()方法处理对象的实例化。PizzaFactory36声明工厂方法abstractPizzacreatePizza(Stringtype);abstractProductfactoryMethod(Stringtype);工厂方法是抽象的，在一个超类中定义。必须由子类来实现。工厂方法返回一个产品，该产品通常在其所在类的方法中定义。（如orderPizza()）工厂方法通常提供参数，用以选择一个产品的不同品种。工厂方法将客户（超类中的方法，如PizzaStore中的orderPizza()）与具体的产品相隔离。PizzaFactory37声明工厂方法abstractPizzacreatePizza(Stringtype);abstractProductfactoryMethod(Stringtype);工厂方法是抽象的，在一个超类中定义。必须由子类来实现。工厂方法返回一个产品，该产品通常在其所在类的方法中定义。（如orderPizza()）工厂方法通常提供参数，用以选择一个产品的不同品种。工厂方法将客户（超类中的方法，如PizzaStore中的orderPizza()）与具体的产品相隔离。PizzaFactory38工厂方法怎么工作？假定张三喜欢纽约风味的pizza，李四喜欢芝加哥风味的pizza。需要相应Pizza店的实例调用orderPizza()订购想要的pizza品种CreatePizza()被调用，并返回pizza到orderPizza()方法。尽管不知道是什么pizza，但orderPizza()仍知道对它进行后续处理。PizzaFactory39以张三订购pizza为例//首先需要一个pizza店PizzaStorenyPizzaStore=newNYPizzaStore();//对pizza店下订单nyPizzaStore.orderPizza(“cheese”)

;//在orderPizza()方法中调用Createpizza()Pizzapizza=createPizza(“cheese”)

;//对pizza进行其他的工作pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();PizzaFactory40Pizza类源代码importjava.util.ArrayList;public

abstractclassPizza{ Stringname; Stringdough;//生面团

Stringsauce; ArrayListtoppings=newArrayList(); voidprepare(){ System.out.println("Preparing"+name); System.out.println("Tossingdough..."); System.out.println("Addingsauce..."); System.out.println("Addingtoppings:"); for(inti=0;i<toppings.size();i++){ System.out.println(""+toppings.get(i)); } }voidbake(){System.out.println("Bakefor25minutesat350");} voidcut(){System.out.println("Cuttingthepizzaintodiagonalslices");} voidbox(){System.out.println("PlacepizzainofficialPizzaStorebox");} publicStringgetName(){returnname;}}PizzaFactory41NYStyleCheesePizzapublicclassNYStyleCheesePizzaextendsPizza{ publicNYStyleCheesePizza(){ name="NYStyleSauceandCheesePizza"; dough="ThinCrustDough"; sauce="MarinaraSauce"; toppings.add("GratedReggianoCheese"); }}PizzaFactory42ChicagoStyleCheesePizzapublicclassChicagoStyleCheesePizzaextendsPizza{ publicChicagoStyleCheesePizza(){ name="ChicagoStyleDeepDishCheesePizza"; dough="ExtraThickCrustDough"; sauce="PlumTomatoSauce"; toppings.add("ShreddedMozzarellaCheese"); }

voidcut(){ System.out.println("Cuttingthepizzaintosquareslices"); }}PizzaFactory43测试类publicclassPizzaTestDrive{ publicstaticvoidmain(String[]args){ PizzaStorenyStore=newNYPizzaStore(); PizzaStorechicagoStore=newChicagoPizzaStore(); Pizzapizza=nyStore.orderPizza("cheese"); System.out.println(“张三ordereda"+pizza.getName()+"\n"); pizza=chicagoStore.orderPizza("cheese"); System.out.println(“李四ordereda"+pizza.getName()+"\n"); }}PizzaFactory44工厂方法模式中的类

—创建者类TheCreatorclassesPizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()AbstractcreatorConcretecreatorsPizzaFactory45工厂方法模式中的类

—产品类TheProductclassesPizzaNYStyleCheesePizzaChicagoStyleCheesePizzacreatePizza()NYStylePepperoniPizzaNYStyleCalmPizzaNYStyleVeggiePizzaChicagoStylePepperoniPizzacreatePizza()ChicagoStyleCalmPizzacreatePizza()ChicagoStyleVeggiePizzacreatePizza()AbstractproductConcreteproductsPizzaFactory46平行的类层次PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()NYStyleCheesePizzaChicagoStyleCheesePizzacreatePizza()NYStylePepperoniPizzaNYStyleCalmPizzaNYStyleVeggiePizzaChicagoStylePepperoniPizzacreatePizza()ChicagoStyleCalmPizzacreatePizza()ChicagoStyleVeggiePizzacreatePizza()publicclassNYPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香肠")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory47工厂方法模式的正式定义定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。PizzaFactory48工厂方法模式的结构ProductConcreteCreatorfactoryMethod()ConcreteProductCreatorfactoryMethod()anOperationPizzaFactory49总结：FactoryMethod模式意图