设计模式之美学习(三十三)

本文最后更新于:2 个月前

为什么说没事不要随便用工厂模式创建对象?

一般情况下,工厂模式分为三种更加细分的类型:简单工厂、工厂方法和抽象工厂。不过,在 GoF 的《设计模式》一书中,它将简单工厂模式看作是工厂方法模式的一种特例,所以工厂模式只被分成了工厂方法和抽象工厂两类。实际上,前面一种分类方法更加常见。

  • 什么时候该用工厂模式?相对于直接 new 来创建对象,用工厂模式来创建究竟有什么好处呢?

三种工厂模式中,简单工厂和工厂方法比较常用,抽象工厂的应用场景比较特殊,所以很少用到。下面重点对前两种工厂模式的应用场景进行总结。

当创建逻辑比较复杂,是一个“大工程”的时候,我们就考虑使用工厂模式,封装对象的创建过程,将对象的创建和使用相分离。何为创建逻辑比较复杂呢?有下面两种情况。

  • 第一种情况:类似规则配置解析的例子,代码中存在 if-else 分支判断,动态地根据不同的类型创建不同的对象。针对这种情况,我们就考虑使用工厂模式,将这一大坨 if-else 创建对象的代码抽离出来,放到工厂类中。
public class RuleConfigSource {
  public RuleConfig load(String ruleConfigFilePath) {
    String ruleConfigFileExtension = getFileExtension(ruleConfigFilePath);
    IRuleConfigParser parser = RuleConfigParserFactory.createParser(ruleConfigFileExtension);
    if (parser == null) {
      throw new InvalidRuleConfigException(
              "Rule config file format is not supported: " + ruleConfigFilePath);
    }

    String configText = "";
    //从ruleConfigFilePath文件中读取配置文本到configText中
    RuleConfig ruleConfig = parser.parse(configText);
    return ruleConfig;
  }

  private String getFileExtension(String filePath) {
    //...解析文件名获取扩展名,比如rule.json,返回json
    return "json";
  }
}

public class RuleConfigParserFactory {
  public static IRuleConfigParser createParser(String configFormat) {
    IRuleConfigParser parser = null;
    if ("json".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new JsonRuleConfigParser();
    } else if ("xml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new XmlRuleConfigParser();
    } else if ("yaml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new YamlRuleConfigParser();
    } else if ("properties".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new PropertiesRuleConfigParser();
    }
    return parser;
  }
}
//如果 parser 可以复用,为了节省内存和对象创建的时间,我们可以将 parser 事先创建好缓存起来。
//当调用 createParser() 函数的时候,我们从缓存中取出 parser 对象直接使用。

public class RuleConfigParserFactory {
  private static final Map<String, RuleConfigParser> cachedParsers = new HashMap<>();

  static {
    cachedParsers.put("json", new JsonRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("xml", new XmlRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("yaml", new YamlRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("properties", new PropertiesRuleConfigParser());
  }

  public static IRuleConfigParser createParser(String configFormat) {
    if (configFormat == null || configFormat.isEmpty()) {
      return null;//返回null还是IllegalArgumentException全凭你自己说了算
    }
    IRuleConfigParser parser = cachedParsers.get(configFormat.toLowerCase());
    return parser;
  }
}
  • 还有一种情况,尽管我们不需要根据不同的类型创建不同的对象,但是,单个对象本身的创建过程比较复杂,比如前面提到的要组合其他类对象,做各种初始化操作。在这种情况下,我们也可以考虑使用工厂模式,将对象的创建过程封装到工厂类中。
public class RuleConfigSource {
  public RuleConfig load(String ruleConfigFilePath) {
    String ruleConfigFileExtension = getFileExtension(ruleConfigFilePath);

    IRuleConfigParserFactory parserFactory = RuleConfigParserFactoryMap.getParserFactory(ruleConfigFileExtension);
    if (parserFactory == null) {
      throw new InvalidRuleConfigException("Rule config file format is not supported: " + ruleConfigFilePath);
    }
    IRuleConfigParser parser = parserFactory.createParser();

    String configText = "";
    //从ruleConfigFilePath文件中读取配置文本到configText中
    RuleConfig ruleConfig = parser.parse(configText);
    return ruleConfig;
  }

  private String getFileExtension(String filePath) {
    //...解析文件名获取扩展名,比如rule.json,返回json
    return "json";
  }
}

//因为工厂类只包含方法,不包含成员变量,完全可以复用,
//不需要每次都创建新的工厂类对象,所以,简单工厂模式的第二种实现思路更加合适。
public class RuleConfigParserFactoryMap { //工厂的工厂
  private static final Map<String, IRuleConfigParserFactory> cachedFactories = new HashMap<>();

  static {
    cachedFactories.put("json", new JsonRuleConfigParserFactory());
    cachedFactories.put("xml", new XmlRuleConfigParserFactory());
    cachedFactories.put("yaml", new YamlRuleConfigParserFactory());
    cachedFactories.put("properties", new PropertiesRuleConfigParserFactory());
  }

  public static IRuleConfigParserFactory getParserFactory(String type) {
    if (type == null || type.isEmpty()) {
      return null;
    }
    IRuleConfigParserFactory parserFactory = cachedFactories.get(type.toLowerCase());
    return parserFactory;
  }
}

对于第一种情况,当每个对象的创建逻辑都比较简单的时候,推荐使用简单工厂模式,将多个对象的创建逻辑放到一个工厂类中。当每个对象的创建逻辑都比较复杂的时候,为了避免设计一个过于庞大的简单工厂类,推荐使用工厂方法模式,将创建逻辑拆分得更细,每个对象的创建逻辑独立到各自的工厂类中。同理,对于第二种情况,因为单个对象本身的创建逻辑就比较复杂,所以,建议使用工厂方法模式。

除了刚刚提到的这几种情况之外,如果创建对象的逻辑并不复杂,那我们就直接通过 new 来创建对象就可以了,不需要使用工厂模式。

现在,我们上升一个思维层面来看工厂模式,它的作用无外乎下面这四个。这也是判断要不要使用工厂模式的最本质的参考标准。

  • 封装变化:创建逻辑有可能变化,封装成工厂类之后,创建逻辑的变更对调用者透明。
  • 代码复用:创建代码抽离到独立的工厂类之后可以复用。
  • 隔离复杂性:封装复杂的创建逻辑,调用者无需了解如何创建对象。
  • 控制复杂度:将创建代码抽离出来,让原本的函数或类职责更单一,代码更简洁。

参考:工厂模式(上):我为什么说没事不要随便用工厂模式创建对象?



欢迎关注我的公众号😘