Android 架构师之路6 设计模式之工厂模式

前言

工厂模式中，重要的是工厂类，而不是产品类。产品类可以是多种形式，多层继承或者是单个类都是可以的。但要明确的，工厂模式的接口只会返回一种类型的实例，这是在设计产品类的时候需要注意的，最好是有父类或者共同实现的接口。
使用工厂模式，返回的实例一定是工厂创建的，而不是从其他对象中获取的。
工厂模式返回的实例可以不是新创建的，返回由工厂创建好的实例也是可以的。

工厂模式主要是为创建对象提供了接口。工厂模式按照《Java与模式》中的提法分为三类：

简单工厂模式(Simple Factory)
工厂方法模式(Factory Method)
抽象工厂模式(Abstract Factory)

1、工厂模式 - 简单工厂模式

简单工厂优点：客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅是“消费”产品。简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。

1.1、简单工厂模式UML图

简单工厂模式UML图

1.2、代码实现

定义接口

/**
 * 地图规范
 * @author Dream
 *
 */
public interface IMapView {
    enum MapType {
        // 空白背景模式常量
        MAP_TYPE_NONE,
        // 普通地图模式常量
        MAP_TYPE_NORMAL,
        // 卫星图模式常量
        MAP_TYPE_SATELLITE
    }

    public View getView();

    public void setMapType(MapType mapType);
}

实现接口

public class BaiduMapView implements IMapView {

    @Override
    public View getView() {
        System.out.println("调用了百度地图的getView");
        return null;
    }

    @Override
    public void setMapType(MapType mapType) {
        System.out.println("调用了百度地图的setMapType");
    }

}

public class GaodeMapView implements IMapView {

    @Override
    public View getView() {
        System.out.println("调用了高德地图的getView");
        return null;
    }

    @Override
    public void setMapType(MapType mapType) {
        System.out.println("调用了高德地图的setMapType");
    }

}

创建工厂类

public class MapViewFactory {
    
    enum MapType{
        Baidu,
        Gaode
    }
    
    //使用上一节课的内容---单例模式
    //懒汉式
    private static MapViewFactory mapViewFactory;
    
    private MapViewFactory(){
        
    }
    
    public static MapViewFactory getInstance(){
        if(mapViewFactory == null){
            mapViewFactory = new MapViewFactory();
            ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
            HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
        }
        return mapViewFactory;
    }
    
    public IMapView getMapView(MapType mapType){
        IMapView mapView = null;
        switch (mapType) {
        case Baidu:
            mapView = new BaiduMapView();
            break;
        case Gaode:
            mapView = new GaodeMapView();
            break;
        }
        return mapView;
    }
    
}

调用主函数

public class SimpleTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 客户端和我们的地图模块耦合度大大降低了
        IMapView mapView = MapViewFactory.getInstance().getMapView(
                MapViewFactory.MapType.Baidu);
        mapView.getView();
        mapView.setMapType(IMapView.MapType.MAP_TYPE_NONE);
    }

}

运行结果

获得百度地图MapView
设置了高德地图类型
获得高德地图MapView
设置了高德地图类型

1.3、Android源码中使用

Android中简单工厂--BitmapFactory,XmlPullParserFactory,CertificateFactory

2、工厂模式 - 工厂方法模式

工厂方法模式：把对象的实现延迟到子类完成
工厂方法优点：允许系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新产品。

2.1、工厂方法模式UML图

工厂方法模式UML图

2.2、代码实现

产品接口与实现(Mapview)

//接口
public abstract class IMapView {
    public abstract void onStart();

    public abstract void onResume();

    public abstract void onDestory();
}

public class BaiduMapView extends IMapView {

    @Override
    public void onStart() {
        System.out.println("百度地图onStart");
    }

    @Override
    public void onResume() {
        System.out.println("百度地图onResume");
    }

    @Override
    public void onDestory() {
        System.out.println("百度地图onDestory");
    }

}

public class GaodeMapView extends IMapView {

    @Override
    public void onStart() {
        System.out.println("高德地图onStart");
    }

    @Override
    public void onResume() {
        System.out.println("高德地图onResume");

    }

    @Override
    public void onDestory() {
        System.out.println("高德地图onResume");
    }

}

抽象工厂

//抽象
public abstract class AbsMapFactory {
    // 我只定义标准
    public abstract <T extends IMapView> T createMapView(Class<T> clzz);
}

实现工厂

public class DefaultMapFactory extends AbsMapFactory {

    private static DefaultMapFactory defaultMapFactory;

    private DefaultMapFactory() {
    }

    public static DefaultMapFactory getInstance(){
        if(defaultMapFactory == null){
            defaultMapFactory = new DefaultMapFactory();
        }
        return defaultMapFactory;
    }


    @Override
    public <T extends IMapView> T createMapView(Class<T> clzz) {
        try {
            // 反射
            return clzz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

调用主函数

public class TestClient {
    
    public static void main(String[] args) {
        //工厂方法模式
        AbsMapFactory factory = DefaultMapFactory.getInstance();
        BaiduMapView mapView = factory.createMapView(BaiduMapView.class);
        mapView.onStart();

    }
    
}

运行结果

百度地图onStart

2.2、 Java或Android中源码运用

分析List集合、Set集合、Map集合源码
lterator：遍历集合工厂方法抽象
Itr：具体的工厂实现类

lterator-> 抽象（工厂方法抽象） -->AdsMapFactory
Itr ->具体实现类->DefaultMapFactory
AbstractList-> 抽象 -->ImapView

      ArrayList-> 实现类-->  BaiduMapView

3、工厂模式 - 抽象工厂模式

为了增加导航模块、全景图口快、定位模块而不仅仅是地图模块引入抽象工厂模式（一组类要求相同约束）
抽象工厂优点：向客户端提供一个接口，使得客户端在不必指定产品具体类型的情况下，创建多个产品族中的产品对象

3.1、抽象工厂模式UML图

抽象工厂模式UML图

3.2、代码实现

抽象工厂

public abstract class AbsMapFactory {

    public abstract AbsMapView createMapView();

    public abstract AbsMapNavigation createMapNavigation();

    public abstract AbsMapLocation createMapLocation();
}

各种具体工厂

public class GaodeMapFactory extends AbsMapFactory {

    @Override
    public AbsMapView createMapView() {
        return new GaodeMapView();
    }

    @Override
    public AbsMapNavigation createMapNavigation() {
        return new GaodeMapNavigation();
    }

    @Override
    public AbsMapLocation createMapLocation() {
        return new GaodeMapLocation();
    }

}

public class BaiduMapFactory extends AbsMapFactory {

    @Override
    public AbsMapView createMapView() {

        return  new BaiduMapView();
    }

    @Override
    public AbsMapNavigation createMapNavigation() {

        return new BaiduMapNavigation();
    }

    @Override
    public AbsMapLocation createMapLocation() {
        return new BaiduMapLocation();
    }

}

初始化工厂

public class DefaultFactory {


    //使用反射
    public static  <T extends AbsMapFactory> T creatProduct(Class<T> clz){
        AbsMapFactory api =null;
        try {
            api =(AbsMapFactory) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return (T)api;
    }

}

工厂内各产品

定位产品

public abstract class AbsMapLocation {
    
    /**
     * 定位
     */
    public abstract void location();
}

public class BaiduMapLocation extends AbsMapLocation {

    @Override
    public void location() {
        System.out.println("百度地图定位...");
    }

}

public class GaodeMapLocation extends AbsMapLocation {

    @Override
    public void location() {
        System.out.println("高德地图定位...");
    }

}

地图产品

public abstract class AbsMapView {
    
    /**
     * Result for IActivityManager.startActivity: an error where the
     * start had to be canceled.
     * @hide
     */
    public abstract void onStart();

    public abstract void onResume();

    public abstract void onDestory();
}

public class BaiduMapView extends AbsMapView {

    
    @Override
    public void onStart() {
        System.out.println("百度地图调用了onStart");
    }

    @Override
    public void onResume() {
        System.out.println("百度地图调用了onResume");
    }

    @Override
    public void onDestory() {
        System.out.println("百度地图调用了onDestory");
    }

}

public class GaodeMapView extends AbsMapView {

    @Override
    public void onStart() {
        System.out.println("高德地图调用了onStart");
    }

    @Override
    public void onResume() {
        System.out.println("高德地图调用了onResume");
    }

    @Override
    public void onDestory() {
        System.out.println("高德地图调用了onDestory");
    }

}

导航产品

public abstract class AbsMapNavigation {
    
    /**
     * 路线规划
     */
    public abstract void turnByTurn();
    
    //......很多功能方法
}

public class BaiduMapNavigation extends AbsMapNavigation {

    @Override
    public void turnByTurn() {
        System.out.println("百度地图导航路线规划");
    }

}

public class GaodeMapNavigation extends AbsMapNavigation {

    @Override
    public void turnByTurn() {
        System.out.println("高德地图导航功能路线规划");
    }

}

调用主函数



public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {
        //直接初始化某地图
        AbsMapFactory factory = new BaiduMapFactory();
        factory.createMapView().onStart();
        factory.createMapLocation().location();

        //反射初始化某地图
        AbsMapFactory factory2 =  DefaultFactory.creatProduct(GaodeMapFactory.class);
        factory2.createMapView().onStart();
        factory2.createMapLocation().location();
    }
}

运行结果

百度地图调用了onStart
百度地图定位...
高德地图调用了onStart
高德地图定位...

3.3、 Android源码中使用

Activity、Service --- AbsMapView或者AbsMapNavgation
我们自定义的Activity（如BaseActivity）、Service ---BaiduMapView 或 BaiduMapNavgation
ActivityManager、ServiceManager --- 类似于我们通常所说的AbsMapFactory

总结：

简单工厂：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，无能为力）
工厂方法：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品）
抽象工厂：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

以上三种工厂方法在等级结构和产品族这两个方向上的支持程度不同。所以要根据情况考虑应该使用哪种方法。

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前言

1、工厂模式 - 简单工厂模式

1.1、 简单工厂模式UML图

1.2、 代码实现

定义接口

实现接口

创建工厂类

调用主函数

运行结果

1.3、Android源码中使用

2、工厂模式 - 工厂方法模式

2.1、 工厂方法模式UML图

2.2、 代码实现

产品接口与实现(Mapview)

抽象工厂

实现工厂

调用主函数

运行结果

2.2、 Java或Android中源码运用

3、工厂模式 - 抽象工厂模式

3.1、 抽象工厂模式UML图

3.2、 代码实现

抽象工厂

各种具体工厂

初始化工厂

工厂内各产品

调用主函数

运行结果

3.3、 Android源码中使用

总结：

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