我从一个网站上阅读设计模式

在那里我读到工厂,工厂方法和抽象工厂,但他们是如此混乱,我不清楚的定义。根据定义

Factory - Creates objects without exposing the instantiation logic to the client and Refers to the newly created object through a common interface. Is a simplified version of Factory Method Factory Method - Defines an interface for creating objects, but let subclasses to decide which class to instantiate and Refers to the newly created object through a common interface. Abstract Factory - Offers the interface for creating a family of related objects, without explicitly specifying their classes.

我还看了其他关于抽象工厂和工厂方法的stackoverflow线程,但那里绘制的UML图使我的理解更加糟糕。

有人能告诉我吗

这三种模式之间有什么不同? 什么时候用哪个? 如果可能的话,还有与这些模式相关的java示例吗?


当前回答

要回答这个问题,我可以参考《四人帮》一书。

书中没有“工厂”、“简单工厂”或“虚拟工厂”的定义。通常,当人们谈论“工厂”模式时,他们可能是在谈论创建类的特定对象的东西(但不是“构建器”模式);它们可能引用也可能不引用“工厂方法”或“抽象工厂”模式。任何人都可以实现“工厂”,但他不会,因为它不是一个正式的术语(请记住,一些人、公司、社区可以有自己的词汇表)。

本书只包含了“抽象工厂”和“工厂方法”的定义。

以下是书中的定义,并简要解释了为什么两者都如此令人困惑。我省略了代码示例,因为你可以在其他答案中找到它们:

工厂方法(GOF):定义一个用于创建对象的接口,但让子类来决定实例化哪个类。工厂方法允许类延迟实例化到子类。

抽象工厂(GOF):提供一个接口,用于创建相关或依赖的对象族,而无需指定它们的具体类。

Source of Confusion: Often, one can call a class that used in "Factory Method" pattern as "Factory". This class is abstract by definition. That's why it easy to call this class "Abstract Factory". But it's just the name of the class; you shouldn't confuse it with "Abstract Factory" pattern (class name != pattern name). The "Abstract Factory" pattern is different - it does not use an abstract class; it defines an interface (not necessarily a programming language interface) for creating parts of a bigger object or objects that are related to each other or must be created in a particular way.

其他回答

Factory -分离Factory类来创建复杂的对象。

例如:FruitFactory类来创建Fruit对象

class FruitFactory{

public static Fruit getFruit(){...}

}

工厂方法——不需要为工厂添加一个单独的类,只需在类中添加一个方法作为工厂。

Ex:

Calendar.getInstance() (Java's Calendar)

抽象工厂——工厂中的工厂

比方说,我们想建一家生产电脑零件的工厂。有几种类型的电脑,如笔记本电脑,台式电脑,服务器。

所以对于每一种计算机类型,我们都需要工厂。所以我们创建了一个高级的工厂中的工厂,如下所示

ComputerTypeAbstractFactory.getComputerPartFactory(String computerType) ---> This will return PartFactory which can be one of these ServerPartFactory, LaptopPartFactory, DesktopPartFactory.

现在这3家公司本身也是工厂。(您将处理PartFactory本身,但在底层,将有基于您在抽象工厂中提供的内容的单独实现)

  Interface-> PartFactory. getComputerPart(String s), 
Implementations -> ServerPartFactory, LaptopPartFactory, DesktopPartFactory.

Usage:
new ComputerTypeAbstractFactory().getFactory(“Laptop”).getComputerPart(“RAM”)

EDIT:根据注释中的异议为抽象工厂提供精确的接口。

要回答这个问题,我可以参考《四人帮》一书。

书中没有“工厂”、“简单工厂”或“虚拟工厂”的定义。通常,当人们谈论“工厂”模式时,他们可能是在谈论创建类的特定对象的东西(但不是“构建器”模式);它们可能引用也可能不引用“工厂方法”或“抽象工厂”模式。任何人都可以实现“工厂”,但他不会,因为它不是一个正式的术语(请记住,一些人、公司、社区可以有自己的词汇表)。

本书只包含了“抽象工厂”和“工厂方法”的定义。

以下是书中的定义,并简要解释了为什么两者都如此令人困惑。我省略了代码示例,因为你可以在其他答案中找到它们:

工厂方法(GOF):定义一个用于创建对象的接口,但让子类来决定实例化哪个类。工厂方法允许类延迟实例化到子类。

抽象工厂(GOF):提供一个接口,用于创建相关或依赖的对象族,而无需指定它们的具体类。

Source of Confusion: Often, one can call a class that used in "Factory Method" pattern as "Factory". This class is abstract by definition. That's why it easy to call this class "Abstract Factory". But it's just the name of the class; you shouldn't confuse it with "Abstract Factory" pattern (class name != pattern name). The "Abstract Factory" pattern is different - it does not use an abstract class; it defines an interface (not necessarily a programming language interface) for creating parts of a bigger object or objects that are related to each other or must be created in a particular way.

以下图片来自Vaskaran Sarcar的《c#设计模式》第二版:

1. 简单工厂模式

创建对象而不向客户端公开实例化逻辑。

SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
IAnimal dog = simpleFactory.CreateDog(); // Create dog
IAnimal tiger = simpleFactory.CreateTiger(); // Create tiger

2. 工厂方法模式

定义一个用于创建对象的接口,但是让子类来决定实例化哪个类。

AnimalFactory dogFactory = new DogFactory(); 
IAnimal dog = dogFactory.CreateAnimal(); // Create dog

AnimalFactory tigerFactory = new TigerFactory();
IAnimal tiger = tigerFactory.CreateAnimal(); // Create tiger

3.抽象工厂模式(工厂中的工厂)

抽象工厂提供了创建一系列相关对象的接口,而无需显式地指定它们的类

IAnimalFactory petAnimalFactory = FactoryProvider.GetAnimalFactory("pet");
IDog dog = petAnimalFactory.GetDog(); // Create pet dog
ITiger tiger = petAnimalFactory.GetTiger();  // Create pet tiger

IAnimalFactory wildAnimalFactory = FactoryProvider.GetAnimalFactory("wild");
IDog dog = wildAnimalFactory .GetDog(); // Create wild dog
ITiger tiger = wildAnimalFactory .GetTiger();  // Create wild tiger

没有人引用过原书《设计模式:可重用的面向对象软件的元素》,这本书在“创建模式的讨论”一节的前两段给出了答案:

There are two common ways to parameterize a system by the classes of objects it creates. One way is to subclass the class that creates the objects; this corresponds to using the Factory Method (107) pattern. The main drawback of this approach is that it can require a new subclass just to change the class of the product. Such changes can cascade. For example, when the product creator is itself created by a factory method, then you have to override its creator as well. The other way to parameterize a system relies more on object composition: Define an object that’s responsible for knowing the class of the product objects, and make it a parameter of the system. This is a key aspect of the Abstract Factory (87), Builder (97), and Prototype (117) patterns. All three involve creating a new “factory object” whose responsibility is to create product objects. Abstract Factory has the factory object producing objects of several classes. Builder has the factory object building a complex product incrementally using a correspondingly complex protocol. Prototype has the factory object building a product by copying a prototype object. In this case, the factory object and the prototype are the same object, because the prototype is responsible for returning the product.

没有一个答案能真正很好地解释抽象工厂——可能是因为这个概念是抽象的,而且在实践中使用较少。

考虑以下情况,可以举一个容易理解的例子。

你有一个系统,它与另一个系统相连接。我将使用Shalloway和Trott在《设计模式解释》(P194)中给出的例子,因为这种情况非常罕见,我想不出更好的例子了。在他们的书中,他们给出了本地硬件资源的不同组合的例子。他们举例说:

系统具有高分辨率显示和打印驱动程序 系统具有低分辨率显示和打印驱动程序

一个变量有两个选项(打印驱动程序、显示驱动程序),另一个变量有两个选项(高分辨率、低分辨率)。我们希望以这样一种方式将它们耦合在一起,即我们有一个HighResolutionFactory和一个LowResolutionFactory,它们为我们生成正确类型的打印驱动程序和显示驱动程序。

这就是抽象工厂模式:

class ResourceFactory
{
    virtual AbstractPrintDriver getPrintDriver() = 0;

    virtual AbstractDisplayDriver getDisplayDriver() = 0;
};

class LowResFactory : public ResourceFactory
{
    AbstractPrintDriver getPrintDriver() override
    {
        return LowResPrintDriver;
    }

    AbstractDisplayDriver getDisplayDriver() override
    {
        return LowResDisplayDriver;
    }
};

class HighResFactory : public ResourceFactory
{
    AbstractPrintDriver getPrintDriver() override
    {
        return HighResPrintDriver;
    }

    AbstractDisplayDriver getDisplayDriver() override
    {
        return HighResDisplayDriver;
    }
};

我不会详细说明打印驱动程序和显示驱动程序的层次结构,只需要一个就足够演示了。

class AbstractDisplayDriver
{
    virtual void draw() = 0;
};

class HighResDisplayDriver : public AbstractDisplayDriver
{
    void draw() override
    {
        // do hardware accelerated high res drawing
    }
};

class LowResDisplayDriver : public AbstractDisplayDriver
{
    void draw() override
    {
        // do software drawing, low resolution
    }
};

为什么有效:

我们可以用一堆if语句来解决这个问题:

const resource_type = LOW_RESOLUTION;

if(resource_type == LOW_RESOLUTION)
{
    drawLowResolution();
    printLowResolution();
}
else if(resource_type == HIGH_RESOLUTION)
{
    drawHighResolution();
    printHighResolution();
}

现在我们可以这样做:

    auto factory = HighResFactory;
    auto printDriver = factory.getPrintDriver();
    printDriver.print();
    auto displayDriver = factory.getDisplayDriver();
    displayDriver.draw();

本质上——我们已经将运行时逻辑抽象到类的v-table中。

我对这种模式的看法是,它实际上并不是很有用。它把一些不需要结合的东西结合在一起。设计模式的重点通常是减少耦合,而不是增加耦合,因此在某些方面,此模式实际上是反模式,但在某些上下文中可能有用。

如果您到了认真考虑实现此功能的阶段,您可能会考虑一些替代设计。也许你可以编写一个返回工厂的工厂,工厂本身返回你最终想要的对象。我认为这将更加灵活,并且不会有相同的耦合问题。

附录:“四人帮”的例子也有类似的耦合。他们有一个MotifFactory和一个PMFactory。然后分别生成PMWindow, PMScrollBar和MotifWindow, MotifScrollBar。这是一个有点过时的文本,所以它可能很难理解上下文。我记得我读过这一章,从这个例子中除了有两个工厂基类的实现之外,我几乎没有理解什么,它们返回不同的对象族。