研磨设计模式之简单工厂模式-1

2024-01-22 00:58

本文主要是介绍研磨设计模式之简单工厂模式-1,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


简单工厂


        简单工厂不是一个标准的设计模式,但是它实在是太常用了,简单而又神奇,所以还是需要好好掌握的,就当是对学习设计模式的热身运动吧。
        为了保持一致性,我们尽量按照学习其它模式的步骤来进行学习。


1  场景问题

        大家都知道,在Java应用开发中,要“面向接口编程”。
        那么什么是接口?接口有什么作用?接口如何使用?一起来回顾一下:


1.1  接口回顾

(1)Java中接口的概念
        在Java中接口是一种特殊的抽象类,跟一般的抽象类相比,接口里面的所有方法都是抽象方法,接口里面的所有属性都是常量。也就是说,接口里面是只有方法定义而不会有任何方法实现。
(2)接口用来干什么
        通常用接口来定义实现类的外观,也就是实现类的行为定义,用来约束实现类的行为。接口就相当于一份契约,根据外部应用需要的功能,约定了实现类应该要实现的功能,但是具体的实现类除了实现接口约定的功能外,还可以根据需要实现一些其它的功能,这是允许的,也就是说实现类的功能包含但不仅限于接口约束的功能。
        通过使用接口,可以实现不相关类的相同行为,而不需考虑这些类之间的层次关系,接口就是实现类对外的外观。
(3)接口的思想
        根据接口的作用和用途,浓缩下来,接口的思想就是“封装隔离”。
        通常提到封装是指对数据的封装,但是这里的封装是指“对被隔离体的行为的封装”,或者是“对被隔离体的职责的封装”;而隔离指的是外部调用和内部实现,外部调用只能通过接口进行调用,而外部调用是不知道内部具体实现的,也就是说外部调用和内部实现是被接口隔离开的。
(4)使用接口的好处
        由于外部调用和内部实现被接口隔离开了,那么只要接口不变,内部实现的变化就不会影响到外部应用,从而使得系统更灵活,具有更好的扩展性和可维护性,这也就是所谓“接口是系统可插拔性的保证”这句话的意思。
(5)接口和抽象类的选择
        既然接口是一种特殊的抽象类,那么在开发中,何时选用接口,何时选用抽象类呢?
        对于它们的选择,在开发中是一个很重要的问题,特别总结两句话给大家:

  • 优先选用接口
  • 在如下情况应选择抽象类:既要定义子类的行为,又要为子类提供公共的功能

1.2  面向接口编程

        面向接口编程是Java编程中的一个重要原则。
        在Java 程序设计里面,非常讲究层的划分和模块的划分。通常按照三层来划分Java程序,分别是表现层、逻辑层、数据层,它们之间都要通过接口来通讯。
        在每一个层里面,又有很多个小模块,一个小模块对外也应该是一个整体,那么一个模块对外也应该提供接口,其它地方需要使用到这个模块的功能,都应该通过此接口来进行调用。这也就是常说的“接口是被其隔离部分的外观”。基本的三层结构如图1所示:

 

 图1  基本的三层结构示意图

在一个层内部的各个模块交互也要通过接口,如图2所示:

 

 

 图2  一个层内部的各个模块交互示意图


        各个部分的接口具体应该如何去定义,具体的内容是什么,不去深究,那是需要具体问题具体分析的,这里只是来学习设计的方法。
        上面频频提到“组件”,那么什么是组件呢?先简单的名词解释一下:
        所谓组件:从设计上讲,组件就是能完成一定功能的封装体。小到一个类,大到一个系统,都可以称为组件,因为一个小系统放到更大的系统里面去,也就当个组件而已。事实上,从设计的角度看,系统、子系统、模块、组件等说的其实是同一回事情,都是完成一定功能的封装体,只不过功能多少不同而已。
        继续刚才的思路,大家会发现,不管是一层还是一个模块或者一个组件,都是一个被接口隔离的整体,那么下面我们就不去区分它们,统一认为都是接口隔离体即可,如图3所示:

 

图3  接口隔离体示意图


 既然在Java中需要面向接口编程,那么在程序中到底如何使用接口,来做到真正的面向接口编程呢?

 1.3  不用模式的解决方案

        回忆一下,以前是如何使用接口的呢,假设有一个接口叫Api,然后有一个实现类Impl实现了它,在客户端怎么用这个接口呢?
        通常都是在客户端创建一个Impl的实例,把它赋值给一个Api接口类型的变量,然后客户端就可以通过这个变量来操作接口的功能了,此时具体的结构图如图4:

 

 

 图4  基本的接口和实现

还是用代码来说明,会更清楚一些。

(1)先定义接口Api,示例代码如下:

 

复制代码
/**
* 某个接口(通用的、抽象的、非具体的功能) 
*/
public interface Api {/*** 某个具体的功能方法的定义,用test1来演示一下。* 这里的功能很简单,把传入的s打印输出即可 * @param s 任意想要打印输出的字符串*/public void test1(String s);
}
复制代码

 

 


(2)既然有了接口,自然就要有实现,定义实现Impl,示例代码如下:

 

复制代码
/**
* 对接口的实现 
*/
public class Impl implements Api{public void test1(String s) {System.out.println("Now In Impl. The input s=="+s);}
}
复制代码

 

 

 

(3)那么此时的客户端怎么写呢?
按照Java的知识,接口不能直接使用,需要使用接口的实现类,示例代码如下:

 

复制代码
/**
* 客户端:测试使用Api接口
*/
public class Client {public static void main(String[] args) {Api api = new Impl();api.test1("哈哈,不要紧张,只是个测试而已!");}
}
复制代码

 

 

 

 

1.4  有何问题

        上面写得没错吧,在Java的基础知识里面就是这么学的,难道这有什么问题吗?
        请仔细看位于客户端的下面这句话:

Api api = new Impl();

        然后再想想接口的功能和思想,发现什么了?仔细再想想?

 

        你会发现在客户端调用的时候,客户端不但知道了接口,同时还知道了具体的实现就是Impl。而接口的思想是“封装隔离”,而Impl这个实现类,应该是被接口Api封装并同客户端隔离开的,也就是说,客户端根本就不应该知道具体的实现类是Impl。
        有朋友说,那好,我就把Impl从客户端拿掉,让Api真正的对实现进行“封装隔离”,然后我们还是面向接口来编程。可是,新的问题出现了,当他把“new Impl()”去掉过后,发现他无法得到Api接口对象了,怎么办呢?
        把这个问题描述一下:在Java编程中,出现只知接口而不知实现,该怎么办?
        就像现在的Client,它知道要使用Api接口,但是不知由谁实现,也不知道如何实现,从而得不到接口对象,就无法使用接口,该怎么办呢?


转自:http://www.cnblogs.com/sjms/tag/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F/default.html?page=1


这篇关于研磨设计模式之简单工厂模式-1的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/631385

相关文章

C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)

《C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)》本文介绍了C++中数组的初始化方法,包括一维数组和二维数组的初始化,以及用new动态初始化数组,在C++11及以上版本中,还提供了使用std::array... 目录1、初始化一维数组1.1、使用列表初始化(推荐方式)1.2、初始化部分列表1.3、使用std::

redis群集简单部署过程

《redis群集简单部署过程》文章介绍了Redis,一个高性能的键值存储系统,其支持多种数据结构和命令,它还讨论了Redis的服务器端架构、数据存储和获取、协议和命令、高可用性方案、缓存机制以及监控和... 目录Redis介绍1. 基本概念2. 服务器端3. 存储和获取数据4. 协议和命令5. 高可用性6.

JAVA调用Deepseek的api完成基本对话简单代码示例

《JAVA调用Deepseek的api完成基本对话简单代码示例》:本文主要介绍JAVA调用Deepseek的api完成基本对话的相关资料,文中详细讲解了如何获取DeepSeekAPI密钥、添加H... 获取API密钥首先,从DeepSeek平台获取API密钥,用于身份验证。添加HTTP客户端依赖使用Jav

Java实现状态模式的示例代码

《Java实现状态模式的示例代码》状态模式是一种行为型设计模式,允许对象根据其内部状态改变行为,本文主要介绍了Java实现状态模式的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来... 目录一、简介1、定义2、状态模式的结构二、Java实现案例1、电灯开关状态案例2、番茄工作法状态案例

利用Python编写一个简单的聊天机器人

《利用Python编写一个简单的聊天机器人》这篇文章主要为大家详细介绍了如何利用Python编写一个简单的聊天机器人,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 使用 python 编写一个简单的聊天机器人可以从最基础的逻辑开始,然后逐步加入更复杂的功能。这里我们将先实现一个简单的

使用IntelliJ IDEA创建简单的Java Web项目完整步骤

《使用IntelliJIDEA创建简单的JavaWeb项目完整步骤》:本文主要介绍如何使用IntelliJIDEA创建一个简单的JavaWeb项目,实现登录、注册和查看用户列表功能,使用Se... 目录前置准备项目功能实现步骤1. 创建项目2. 配置 Tomcat3. 项目文件结构4. 创建数据库和表5.

使用PyQt5编写一个简单的取色器

《使用PyQt5编写一个简单的取色器》:本文主要介绍PyQt5搭建的一个取色器,一共写了两款应用,一款使用快捷键捕获鼠标附近图像的RGB和16进制颜色编码,一款跟随鼠标刷新图像的RGB和16... 目录取色器1取色器2PyQt5搭建的一个取色器,一共写了两款应用,一款使用快捷键捕获鼠标附近图像的RGB和16

四种简单方法 轻松进入电脑主板 BIOS 或 UEFI 固件设置

《四种简单方法轻松进入电脑主板BIOS或UEFI固件设置》设置BIOS/UEFI是计算机维护和管理中的一项重要任务,它允许用户配置计算机的启动选项、硬件设置和其他关键参数,该怎么进入呢?下面... 随着计算机技术的发展,大多数主流 PC 和笔记本已经从传统 BIOS 转向了 UEFI 固件。很多时候,我们也

基于Qt开发一个简单的OFD阅读器

《基于Qt开发一个简单的OFD阅读器》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Qt框架开发一个功能强大且性能优异的OFD阅读器,文中的示例代码讲解详细,有需要的小伙伴可以参考一下... 目录摘要引言一、OFD文件格式解析二、文档结构解析三、页面渲染四、用户交互五、性能优化六、示例代码七、未来发展方向八、结论摘要

MyBatis框架实现一个简单的数据查询操作

《MyBatis框架实现一个简单的数据查询操作》本文介绍了MyBatis框架下进行数据查询操作的详细步骤,括创建实体类、编写SQL标签、配置Mapper、开启驼峰命名映射以及执行SQL语句等,感兴趣的... 基于在前面几章我们已经学习了对MyBATis进行环境配置,并利用SqlSessionFactory核