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深入理解Java工厂模式(从零开始掌握工厂方法模式与面向对象编程)

在学习Java工厂模式之前,你是否曾为创建大量相似对象而烦恼?是否觉得代码重复、难以维护?别担心!本教程将带你从零开始,轻松掌握工厂方法模式这一经典设计模式教程中的核心内容,让你的面向对象编程能力更上一层楼。

什么是工厂模式?

工厂模式(Factory Pattern)是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们不会直接使用 new 关键字来实例化对象,而是通过一个“工厂”类来决定创建哪个具体类的对象。

这样做的好处是:将对象的创建与使用分离,提高代码的灵活性和可维护性。

深入理解Java工厂模式(从零开始掌握工厂方法模式与面向对象编程) Java工厂模式 工厂方法模式 设计模式教程 面向对象编程 第1张

为什么需要工厂模式?

假设你正在开发一个图形绘制程序,需要支持圆形(Circle)、矩形(Rectangle)和三角形(Triangle)。如果不使用工厂模式,你可能会这样写:

if (shapeType.equals("circle")) {    Shape shape = new Circle();} else if (shapeType.equals("rectangle")) {    Shape shape = new Rectangle();} else if (shapeType.equals("triangle")) {    Shape shape = new Triangle();}  

这段代码存在两个问题:

  • 违反了开闭原则(对修改开放,对扩展封闭)——每次新增图形都要修改 if-else 逻辑
  • 客户端代码与具体类耦合度高

工厂模式实战:一步步实现

第1步:定义产品接口

public interface Shape {    void draw();}  

第2步:创建具体产品类

public class Circle implements Shape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("绘制圆形");    }}public class Rectangle implements Shape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("绘制矩形");    }}  

第3步:创建工厂类

public class ShapeFactory {    public Shape getShape(String shapeType) {        if (shapeType == null) {            return null;        }                if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {            return new Circle();        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {            return new Rectangle();        }                return null;    }}  

第4步:客户端使用工厂

public class Main {    public static void main(String[] args) {        ShapeFactory factory = new ShapeFactory();                Shape circle = factory.getShape("CIRCLE");        circle.draw(); // 输出:绘制圆形                Shape rectangle = factory.getShape("RECTANGLE");        rectangle.draw(); // 输出:绘制矩形    }}  

工厂模式的优势

  • 解耦:客户端不依赖具体产品类,只依赖抽象接口
  • 扩展性强:新增产品只需添加新类,无需修改工厂(若使用反射或配置文件可进一步优化)
  • 符合开闭原则:对扩展开放,对修改关闭

小贴士:工厂模式的变体

除了简单工厂(如上例),还有两种常见变体:

  1. 工厂方法模式:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类
  2. 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类

总结

通过本篇Java工厂模式教程,你已经掌握了如何使用工厂方法模式来简化对象创建过程。记住,设计模式教程的核心不是死记硬背代码,而是理解其背后的思想——让代码更灵活、更易维护。希望你在今后的面向对象编程实践中,能灵活运用工厂模式,写出高质量的代码!

如果你觉得这篇关于工厂方法模式的教程对你有帮助,欢迎分享给更多正在学习Java的朋友!