工厂模式和策略模式区别以及使用

2024-07-13 07:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 概述

工厂模式（Factory Pattern）和策略模式（Strategy Pattern）都是软件设计中常用的行为型设计模式，它们在解决软件设计中的问题时，各有其特点和适用场景。

2. 工厂模式

工厂模式的核心目的是用于创建对象，而不将对象的创建逻辑暴露给客户端。客户端不需要直接实例化对象，而是通过一个共同的接口来获取对象。工厂模式通常用于以下场景：

当创建对象的逻辑比较复杂时。当创建对象需要大量的参数，或者这些参数具有不同的数据类型时。当对象的创建依赖于系统环境或者配置信息时。当需要对创建的对象进行管理时。

工厂模式主要分为两种：简单工厂模式和工厂方法模式。简单工厂模式集中了所有对象的创建逻辑，而工厂方法模式将创建对象的具体逻辑推迟到子类中实现。

3. 策略模式

策略模式定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

策略模式通常用于以下场景：

系统中有很多类，它们之间的区别仅在于它们的行为。需要使用组合而非继承的方式来实现算法的多样性。需要动态地选择算法的行为。

策略模式通常涉及以下几个角色：策略接口、具体策略类、上下文环境和客户端。客户端可以根据需要选择具体策略类来实现策略接口。

4. 区别核心思想不同：工厂模式的核心是创建对象，而策略模式的核心是定义一系列可互相替换的算法。工厂模式关注的是对象的创建过程，策略模式关注的是如何使用这些对象。应用场景不同：工厂模式通常用于对象的创建和管理。策略模式用于定义算法族，让它们之间可以互相替换。目的和结构：工厂模式目的是为了降低对象创建的复杂性，结构上通常包含一个工厂类和多个产品类。策略模式目的是为了定义策略的多样性，结构上包含策略接口、具体策略类、上下文环境和客户端。使用时机：工厂模式在对象创建时被调用。策略模式在对象使用时被调用，以决定具体使用哪个策略。灵活性和可扩展性：工厂模式可以很容易地引入新的产品类型，但可能会导致工厂类的复杂性增加。策略模式可以很容易地引入新的策略，而且不会影响到已有的策略实现。

总的来说，工厂模式和策略模式都是为了提高代码的灵活性和可维护性，但它们适用的场景和解决的问题不同。工厂模式侧重于创建对象，而策略模式侧重于定义行为的多样性。

5. 代码实现 5.1 工厂模式

假设我们有一个简单的例子，需要根据不同的参数来创建不同类型的 Car 对象。

// Car 接口 public interface Car { void drive(); } // 具体 Car 类 public class Sedan implements Car { @Override public void drive() { System.out.println("Sedan is driving"); } } public class Truck implements Car { @Override public void drive() { System.out.println("Truck is driving"); } } // 工厂类 public class CarFactory { public static Car createCar(String type) { if ("sedan".equalsIgnoreCase(type)) { return new Sedan(); } else if ("truck".equalsIgnoreCase(type)) { return new Truck(); } throw new IllegalArgumentException("Unknown car type: " + type); } } // 客户端代码 public class FactoryPatternDemo { public static void main(String[] args) { Car car = CarFactory.createCar("sedan"); car.drive(); // 输出 "Sedan is driving" } } 5.2 策略模式

假设我们有一个需要进行计算的例子，根据不同的策略来计算数值。

// 策略接口 public interface Strategy { double doOperation(double num1, double num2); } // 具体策略类 public class Addition implements Strategy { @Override public double doOperation(double num1, double num2) { return num1 + num2; } } public class Subtraction implements Strategy { @Override public double doOperation(double num1, double num2) { return num1 - num2; } } public class Multiplication implements Strategy { @Override public double doOperation(double num1, double num2) { return num1 * num2; } } // 上下文环境 public class Context { private Strategy strategy; public Context(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } public void setStrategy(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } public double executeStrategy(double num1, double num2) { return strategy.doOperation(num1, num2); } } // 客户端代码 public class StrategyPatternDemo { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(new Addition()); System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); context.setStrategy(new Subtraction()); System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); context.setStrategy(new Multiplication()); System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); } }

区别说明

工厂模式关注于对象的创建，客户端代码不直接创建对象，而是通过工厂类来创建。在工厂模式中，客户端只需要知道传入工厂类的参数，而不需要关心对象的创建细节。

策略模式关注于定义一系列可互相替换的算法，客户端代码在运行时可以根据需要选择具体的算法。策略模式将算法的选择与算法的实现分离开来，使得算法可以独立于使用它们的客户变化。

在代码实现上，工厂模式通常包含一个或多个工厂类和多个产品类，而策略模式则包含一个策略接口、多个具体策略类、一个上下文环境和客户端。工厂模式在编译时确定具体产品的类型，而策略模式在运行时根据需要切换策略。

5.3 简单工厂模式 + 策略模式首先，我们定义一个交通工具接口和它的实现类，这些类将作为策略模式中的算法。接下来，我们实现简单工厂模式，用于创建不同的交通工具对象。创建一个上下文环境，它将使用简单工厂模式来获取交通工具对象，并使用策略模式来选择不同的移动方式。编写客户端代码来使用这个上下文环境。 // 交通工具接口 public interface Vehicle { void move(); } // 具体交通工具类 public class Car implements Vehicle { @Override public void move() { System.out.println("Car is moving"); } } public class Train implements Vehicle { @Override public void move() { System.out.println("Train is moving"); } } // 工厂接口 public interface VehicleFactory { Vehicle create(); } // 具体工厂类 public class CarFactory implements VehicleFactory { @Override public Vehicle create() { return new Car(); } } public class TrainFactory implements VehicleFactory { @Override public Vehicle create() { return new Train(); } } // 工厂管理类 public class VehicleFactoryManager { private final Map factories = new HashMap(); public void registerFactory(String type, VehicleFactory factory) { factories.put(type, factory); } public Vehicle createVehicle(String type) { VehicleFactory factory = factories.get(type); if (factory == null) { throw new IllegalArgumentException("Unknown vehicle type: " + type); } return factory.create(); } } // 上下文环境 public class Context { private Vehicle vehicle; public Context(Vehicle vehicle) { this.vehicle = vehicle; } public void setVehicle(Vehicle vehicle) { this.vehicle = vehicle; } public void executeMove() { vehicle.move(); } } // 客户端代码 public class SimpleFactoryStrategyDemo { public static void main(String[] args) { // 创建工厂管理实例 VehicleFactoryManager manager = new VehicleFactoryManager(); // 注册工厂 manager.registerFactory("car", new CarFactory()); manager.registerFactory("train", new TrainFactory()); // 使用工厂管理实例创建交通工具 Vehicle car = manager.createVehicle("car"); Vehicle train = manager.createVehicle("train"); // 将交通工具设置到上下文环境中 Context carContext = new Context(car); Context trainContext = new Context(train); // 执行移动操作 carContext.executeMove(); // 输出 "Car is moving" trainContext.executeMove(); // 输出 "Train is moving" } }

【本文地址】

公司简介

联系我们