大話設計模式之抽象工廠模式總結-java實現

阿新 • • 發佈：2019-01-30

注：示例來自《大話設計模式》

現有如下需求寫一個基本的資料訪問程式資料庫用SqlServer 簡單程式碼實現如下

使用者類

package Test15;

public class User {

    private int id;
    private String name;

    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return 
 name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

操作表類

package Test15;

public class SqlserverUser {

    public void Insert(User user)
    {
        System.out.println("在Sqlserver中給User表增加一條記錄");
    }

    public User GetUser(int id)
    {
        System.out 
.println("在Sqlserver中根據ID得到User表一條記錄");
        return null;
    }

}

客戶端程式碼

package Test15;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {

        User user = new User();

        SqlserverUser su = new SqlserverUser();
        su.Insert(user);
        su.GetUser(1);

    }

}

上面的寫法客戶端與SqlServer強耦合如果想要更換資料庫為Access 該怎麼辦呢
下面使用工廠方法模式進行重構程式碼如下

IUser介面

package Test15;

public interface IUser {

    void Insert(User user);

    User GetUser(int id);

}

SqlserverUser類

package Test15;

public class SqlserverUser implements IUser {

    @Override
    public void Insert(User user)
    {
        System.out.println("在Sqlserver中給User表增加一條記錄");
    }

    @Override
    public User GetUser(int id)
    {
        System.out.println("在Sqlserver中根據ID得到User表一條記錄");
        return null;
    }

}

AccessUser類

package Test15;

public class AccessUser implements IUser {

    @Override
    public void Insert(User user)
    {
        System.out.println("在Access中給User表增加一條記錄");
    }

    @Override
    public User GetUser(int id)
    {
        System.out.println("在Access中根據ID得到User表一條記錄");
        return null;
    }

}

IFactory介面

package Test15;

public interface IFactory {

    IUser CreateUser();

}

SqlServerFactory類

package Test15;

public class SqlServerFactory implements IFactory {

    @Override
    public IUser CreateUser() {
        return new SqlserverUser();
    }

}

AccessFactory類

package Test15;

public class AccessFactory implements IFactory {

    @Override
    public IUser CreateUser() {
        return new AccessUser();
    }

}

客戶端程式碼

package Test15;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {

        User user = new User();
        //IFactory factory = new SqlServerFactory();
        IFactory factory = new AccessFactory();

        IUser iu = factory.CreateUser();

        iu.Insert(user);
        iu.GetUser(1);

    }

}

現在如果要換資料庫只需要把new SqlServerFactory()改成new AccessFactory()
但是問題還沒有完全解決資料庫裡不可能只有一個User表很可能有其他表比如增加部門表此時該怎麼辦呢修改程式碼如下

部門類

package Test15;

public class Department {

    private int id;
    private String deptName;;

    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getDeptName() {
        return deptName;
    }
    public void setDeptName(String deptName) {
        this.deptName = deptName;
    }

}

IDepartment介面

package Test15;

public interface IDepartment {

    void Insert(Department department);

    Department GetDepartment(int id);

}

SqlserverDepartment類

package Test15;

public class SqlserverDepartment implements IDepartment {

    public void Insert(Department department)
    {
        System.out.println("在Sqlserver中給Department表增加一條記錄");
    }

    public Department GetDepartment(int id)
    {
        System.out.println("在Sqlserver中根據ID得到Department表一條記錄");
        return null;
    }

}

AccessDepartment類

package Test15;

public class AccessDepartment implements IDepartment {

    public void Insert(Department department)
    {
        System.out.println("在Access中給Department表增加一條記錄");
    }

    public Department GetDepartment(int id)
    {
        System.out.println("在Access中根據ID得到Department表一條記錄");
        return null;
    }

}

IFactory介面

package Test15;

public interface IFactory {

    IUser CreateUser();

    IDepartment CreateDepartment();

}

SqlServerFactory類

package Test15;

public class SqlServerFactory implements IFactory {

    @Override
    public IUser CreateUser() {
        return new SqlserverUser();
    }

    @Override
    public IDepartment CreateDepartment()
    {
        return new SqlserverDepartment();
    }

}

AccessFactory類

package Test15;

public class AccessFactory implements IFactory {

    @Override
    public IUser CreateUser() {
        return new AccessUser();
    }

    @Override
    public IDepartment CreateDepartment()
    {
        return new AccessDepartment();
    }

}

客戶端程式碼

package Test15;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {

        User user = new User();
        Department dept = new Department();

        //IFactory factory = new SqlServerFactory();
        IFactory factory = new AccessFactory();
        IUser iu = factory.CreateUser();

        iu.Insert(user);
        iu.GetUser(1);

        IDepartment id = factory.CreateDepartment();
        id.Insert(dept);
        id.GetDepartment(1);

    }

}

不知不覺間我們已經重構出了抽象工廠模式

抽象工廠模式提供一個建立一系列相關或相互依賴物件的介面而無需指定它們具體的類

抽象工廠模式最大的好處便是易於交換產品系列由於具體工廠類例如IFactory factory = new AccessFactory() 在一個應用中只需要在初始化的時候出現一次這就使得改變一個應用的具體工廠變得非常容易它只需要改變具體工廠即可使用不同的產品配置
第二大好處是它讓具體的建立例項過程與客戶端分離客戶端是通過它們的抽象介面操縱例項產品的具體類名也被具體工廠的實現分離不會出現在客戶程式碼中

缺點如果需要增加新的表那麼就要新增三個類並且要修改三個工廠類這樣大批量的改動顯然是非常醜陋的做法

下面我們用簡單工廠來改進抽象工廠程式碼如下

DataAccess類

package Test15;

public class DataAccess {

    private static final String db = "Sqlserver";
    //private static final String db = "Access";

    public static IUser CreateUser()
    {
        IUser result = null;
        switch (db)
        {
            case "Sqlserver":
                result = new SqlserverUser();
                break;
            case "Access":
                result = new AccessUser();
                break;
        }
        return result;
    }

    public static IDepartment CreateDepartment()
    {
        IDepartment result = null;
        switch (db)
        {
            case "Sqlserver":
                result = new SqlserverDepartment();
                break;
            case "Access":
                result = new AccessDepartment();
                break;
        }
        return result;
    }

}

客戶端程式碼

package Test15;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {

        User user = new User();
        Department dept = new Department();

        IUser iu = DataAccess.CreateUser();

        iu.Insert(user);
        iu.GetUser(1);

        IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
        id.Insert(dept);
        id.GetDepartment(1);

    }

}

現在客戶端已經不再受改動資料庫訪問的影響了但是如果我需要增加Oracle資料庫訪問本來抽象工廠只增加一個OracleFactory工廠類就可以了現在就比較麻煩了
下面我們用反射+抽象工廠的方式進行重構程式碼如下

修改DataAccess類

package Test15;

public class DataAccess {

    private static final String AssemblyName = "Test15";
    private static final String db = "Sqlserver";
    //private static final String db = "Access";

    public static IUser CreateUser() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
    {
        String className = AssemblyName+"."+db+"User";
        Class<IUser> forName = (Class<IUser>) Class.forName(className); 
        return forName.newInstance();
    }

    public static IDepartment CreateDepartment() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
    {
        String className = AssemblyName+"."+db+"Department";
        Class<IDepartment> forName = (Class<IDepartment>) Class.forName(className); 
        return forName.newInstance();
    }

}

現在如果增加Oracle資料訪問我們只需更改private static final String db = “Sqlserver”;為private static final String db = “Oracle”;
但是總感覺還是有點遺憾因為在更換資料庫訪問時我還是需要去改程式重編譯
下面我們用反射+配置檔案的方式進行重構

新增一個sql.properties檔案內容如下

db=Sqlserver

DataAccess類

package Test15;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class DataAccess {

    private static final String AssemblyName = "Test15";

    public static String getDb() throws IOException {

        Properties properties = new Properties();
        String db = "";
        // 使用BufferedReader載入properties配置檔案生成對應的輸入流
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(System.getProperty("user.dir")+"/src/test/java/Test15/sql.properties"));
        // 使用properties物件載入輸入流
        properties.load(bufferedReader);
        //獲取key對應的value值
        db = properties.getProperty("db");
        return db;

    }

    public static IUser CreateUser() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException
    {   
        String className = AssemblyName+"."+getDb()+"User";
        Class<IUser> forName = (Class<IUser>) Class.forName(className);
        return forName.newInstance();
    }

    public static IDepartment CreateDepartment() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException
    {
        String className = AssemblyName+"."+getDb()+"Department";
        Class<IDepartment> forName = (Class<IDepartment>) Class.forName(className); 
        return forName.newInstance();
    }

}

現在如果需要更換資料庫只需要修改配置檔案就可以了從這個角度上說所有在用簡單工廠的地方都可以考慮用反射技術來去除switch或if 解除分支判斷帶來的耦合

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