Android 架构师之路6 设计模式之工厂模式

Android 架构师之路 目录

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:

  1. 简单工厂模式(Simple Factory)
  2. 工厂方法模式(Factory Method)
  3. 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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