工厂模式是创建型模式之一。由于创建类的代码和使用类的代码分离,符合单一职责和开闭原则,代码扩展性高.
工厂模式
按实际业务场景划分,工厂模式有 3 种不同的实现方式,俗称工厂三兄弟。
简单工厂模式
简单工厂模式(Simple Factory Pattern)又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
我们来看下简单工厂模式的实现:
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package main
import "fmt"
// ======= 抽象层 =========
//水果类(抽象接口)
type Fruit interface {
Show() //接口的某方法
}
// ======= 基础类模块 =========
type Apple struct {
Fruit //为了易于理解显示继承(此行可以省略)
}
func (apple *Apple) Show() {
fmt.Println("我是苹果")
}
type Banana struct {
Fruit
}
func (banana *Banana) Show() {
fmt.Println("我是香蕉")
}
type Pear struct {
Fruit
}
func (pear *Pear) Show() {
fmt.Println("我是梨")
}
// ========= 工厂模块 =========
//一个工厂, 有一个生产水果的机器,返回一个抽象水果的指针
type Factory struct {}
func (fac *Factory) CreateFruit(kind string) Fruit {
var fruit Fruit
switch kind {
case "apple":
fruit = new(Apple)
case "banana":
fruit = new(Banana)
case "pear":
fruit = new(Pear)
default:
fruit = new(Apple)
}
return fruit
}
// ==========业务逻辑层==============
func main() {
factory := new(Factory)
apple := factory.CreateFruit("apple")
apple.Show()
banana := factory.CreateFruit("banana")
banana.Show()
pear := factory.CreateFruit("pear")
pear.Show()
}
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优点
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创建类的代码和使用类的代码分离,符合单一职责和开闭原则,代码扩展性高。
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客户端无需知道所创建具体产品的类名,只需知道参数即可。
-
也可以引入配置文件,在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。
缺点
-
简单工厂模式的工厂类单一,职责过重,一旦异常,整个系统将受影响。且违背开闭原则。
-
使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类),增加系统的复杂度和理解难度。
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系统扩展困难,一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,可能造成逻辑过于复杂。
工厂方法模式
工厂方法模式(Factory method pattern)是一种实现了工厂概念的面向对象设计模式。工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口,但让实现这个接口的子类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化延迟到子类中进行。
我们来看下工厂方法模式的实现:
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package main
import "fmt"
// ======= 抽象层 =========
//水果类(抽象接口)
type Fruit interface {
Show() //接口的某方法
}
//工厂类(抽象接口)
type AbstractFactory interface {
CreateFruit() Fruit //生产水果类(抽象)的生产器方法
}
// ======= 基础类模块 =========
type Apple struct {
Fruit //为了易于理解显示继承(此行可以省略)
}
func (apple *Apple) Show() {
fmt.Println("我是苹果")
}
type Banana struct {
Fruit
}
func (banana *Banana) Show() {
fmt.Println("我是香蕉")
}
type Pear struct {
Fruit
}
func (pear *Pear) Show() {
fmt.Println("我是梨")
}
// ========= 工厂模块 =========
//具体的苹果工厂
type AppleFactory struct {
AbstractFactory
}
func (fac *AppleFactory) CreateFruit() Fruit {
var fruit Fruit
//生产一个具体的苹果
fruit = new(Apple)
return fruit
}
//具体的香蕉工厂
type BananaFactory struct {
AbstractFactory
}
func (fac *BananaFactory) CreateFruit() Fruit {
var fruit Fruit
//生产一个具体的香蕉
fruit = new(Banana)
return fruit
}
//具体的梨工厂
type PearFactory struct {
AbstractFactory
}
func (fac *PearFactory) CreateFruit() Fruit {
var fruit Fruit
//生产一个具体的梨
fruit = new(Pear)
return fruit
}
//======= 业务逻辑层 =======
func main() {
/*
本案例为了突出根据依赖倒转原则与面向接口编程特性。
一些变量的定义将使用显示类型声明方式
*/
//需求1:需要一个具体的苹果对象
//1-先要一个具体的苹果工厂
var appleFac AbstractFactory
appleFac = new(AppleFactory)
//2-生产相对应的具体水果
var apple Fruit
apple = appleFac.CreateFruit()
apple.Show()
//需求2:需要一个具体的香蕉对象
//1-先要一个具体的香蕉工厂
var bananaFac AbstractFactory
bananaFac = new(BananaFactory)
//2-生产相对应的具体水果
var banana Fruit
banana = bananaFac.CreateFruit()
banana.Show()
//需求3:需要一个具体的梨对象
//1-先要一个具体的梨工厂
var pearFac AbstractFactory
pearFac = new(PearFactory)
//2-生产相对应的具体水果
var pear Fruit
pear = pearFac.CreateFruit()
pear.Show()
//需求4:需要一个日本的苹果?
}
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从工厂方法模式来看,工厂类不再单一,我们解耦了对产品的操作,每种操作都作为一种工厂类,做到了工厂隔离,后续如果需要新的产品,则只需要根据抽象的类来定义产品即可,再设计新的工厂生产产品,不会改动之前的任何代码,符合开闭原则思想。
优点
缺点
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增加系统中类的个数,复杂度和理解度增加。
-
增加了系统的抽象性和理解难度。
抽象工厂模式
抽象工厂模式(Abstract factory pattern)引出了产品族和产品等级结构概念,其目的是为了更加高效的生产同一个产品组产品。
产品等级结构:产品的等级结构就是产品的继承结构,如一个模型工厂,可以画出圆形,长方形和正方形的模型。这里抽象的模型工厂和具体的模型构成了产品等级结构。
产品族:在抽象工厂模式中,产品族指的是同一个工厂生产的,位于不同产品等级结构的一组产品。如模具厂生产的红色圆形模具,圆形模型属于模型产品等级结构中,红色属于颜料产品等级结构中。
针对产品族进行生产产品,具体如下图所示:
我们来看下抽象工厂模式的实现:
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package main
import "fmt"
// ======= 抽象层 =========
type AbstractApple interface {
ShowApple()
}
type AbstractBanana interface {
ShowBanana()
}
type AbstractPear interface {
ShowPear()
}
//抽象工厂
type AbstractFactory interface {
CreateApple() AbstractApple
CreateBanana() AbstractBanana
CreatePear() AbstractPear
}
// ======== 实现层 =========
/* 中国产品族 */
type ChinaApple struct {}
func (ca *ChinaApple) ShowApple() {
fmt.Println("中国苹果")
}
type ChinaBanana struct {}
func (cb *ChinaBanana) ShowBanana() {
fmt.Println("中国香蕉")
}
type ChinaPear struct {}
func (cp *ChinaPear) ShowPear() {
fmt.Println("中国梨")
}
type ChinaFactory struct {}
func (cf *ChinaFactory) CreateApple() AbstractApple {
var apple AbstractApple
apple = new(ChinaApple)
return apple
}
func (cf *ChinaFactory) CreateBanana() AbstractBanana {
var banana AbstractBanana
banana = new(ChinaBanana)
return banana
}
func (cf *ChinaFactory) CreatePear() AbstractPear {
var pear AbstractPear
pear = new(ChinaPear)
return pear
}
/* 日本产品族 */
type JapanApple struct {}
func (ja *JapanApple) ShowApple() {
fmt.Println("日本苹果")
}
type JapanBanana struct {}
func (jb *JapanBanana) ShowBanana() {
fmt.Println("日本香蕉")
}
type JapanPear struct {}
func (cp *JapanPear) ShowPear() {
fmt.Println("日本梨")
}
type JapanFactory struct {}
func (jf *JapanFactory) CreateApple() AbstractApple {
var apple AbstractApple
apple = new(JapanApple)
return apple
}
func (jf *JapanFactory) CreateBanana() AbstractBanana {
var banana AbstractBanana
banana = new(JapanBanana)
return banana
}
func (cf *JapanFactory) CreatePear() AbstractPear {
var pear AbstractPear
pear = new(JapanPear)
return pear
}
/* 美国产品族 */
type AmericanApple struct {}
func (aa *AmericanApple) ShowApple() {
fmt.Println("美国苹果")
}
type AmericanBanana struct {}
func (ab *AmericanBanana) ShowBanana() {
fmt.Println("美国香蕉")
}
type AmericanPear struct {}
func (ap *AmericanPear) ShowPear() {
fmt.Println("美国梨")
}
type AmericanFactory struct {}
func (af *AmericanFactory) CreateApple() AbstractApple {
var apple AbstractApple
apple = new(AmericanApple)
return apple
}
func (af *AmericanFactory) CreateBanana() AbstractBanana {
var banana AbstractBanana
banana = new(AmericanBanana)
return banana
}
func (af *AmericanFactory) CreatePear() AbstractPear {
var pear AbstractPear
pear = new(AmericanPear)
return pear
}
// ======== 业务逻辑层 =======
func main() {
//需求1: 需要美国的苹果、香蕉、梨 等对象
//1-创建一个美国工厂
var aFac AbstractFactory
aFac = new(AmericanFactory)
//2-生产美国苹果
var aApple AbstractApple
aApple = aFac.CreateApple()
aApple.ShowApple()
//3-生产美国香蕉
var aBanana AbstractBanana
aBanana = aFac.CreateBanana()
aBanana.ShowBanana()
//4-生产美国梨
var aPear AbstractPear
aPear = aFac.CreatePear()
aPear.ShowPear()
//需求2: 需要中国的苹果、香蕉
//1-创建一个中国工厂
cFac := new(ChinaFactory)
//2-生产中国苹果
cApple := cFac.CreateApple()
cApple.ShowApple()
//3-生产中国香蕉
cBanana := cFac.CreateBanana()
cBanana.ShowBanana()
}
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优点
缺点
- 增加新的产品等级结构麻烦,需要对原有系统进行较大的修改,甚至需要修改抽象层代码,这显然会带来较大的不便,违背了开闭原则。