Android設計模式之一個例子讓你徹底明白工廠模式(Factory Pattern)

提出疑問

這幾天研究工廠模式的時候，看到網上的一些文章中舉的例子我就很疑惑，我相信這也是許多人的疑惑：工廠模式的功能就是創建實例，我們創建實例直接new不就完了嗎，干嘛還得再封裝一層工廠類，然後用工廠類再去new出這個實例？這不多此一舉嗎？

比如我看到這樣的例子，我們的用戶分為金牌用戶和銀牌用戶，我們要創建一個金牌用戶或者銀牌用戶。

定義一個用戶接口

public interface ICustomer {
     String describe();
}

金牌用戶實現類

public class GoldCustomer implements ICustomer{

     @Override
     public String describe() {
            return "金牌用戶";
     }

}

銀牌用戶實現類

public class SilverCustomer implements ICustomer{

     @Override
     public String describe() {
            return "銀牌用戶";
     }

}

創建用戶的工廠類

public class CustomerFactory {
     //創建一個金牌用戶
     public static ICustomer createGoldCustomer(){
            return new GoldCustomer();
     }
     //創建一個銀牌用戶
     public static ICustomer createSilverCustomer(){
            return new SilverCustomer();
     }
}

創建一個金牌用戶和銀牌用戶

public class FactoryPattern {
     public static void main(String[] args) {
            //使用工廠類創建一個金牌用戶
           ICustomer goldCustomer = CustomerFactory.createGoldCustomer();
            //使用工廠類創建一個銀牌用戶
           ICustomer silverCustomer = CustomerFactory.createSilverCustomer();
           System. out.println( goldCustomer.describe());
           System. out.println( silverCustomer.describe());
     }
}

這確實是一個工廠模式，但是我們完全可以不用工廠模式，我們可以直接在main方法裡new出來不就得了嗎

public class FactoryPattern {
     public static void main(String[] args) {
            //創建一個金牌用戶
           GoldCustomer goldCustomer = new GoldCustomer();
            //創建一個銀牌用戶
           SilverCustomer silverCustomer = new SilverCustomer();
           System. out.println( goldCustomer.describe());
           System. out.println( silverCustomer.describe());
     }
}

結果是一樣的

這個例子確實是用的工廠模式，但這並沒有體現出工廠模式的優點啊，感覺不用它倒是更方便了！所以有些人看完這個例子後就覺得工廠模式根本沒用，以後不用就好了！

一個非常貼近生活的例子來告訴你什麼是工廠模式

但是工廠模式真的是個累贅嗎？其實並不是！他能夠作為一種設計模式流傳至今，一定是有他的道理的！只不過我們看到的例子只能說明工廠模式是什麼，並不能很好說明工廠模式的優點，所以我們學會後並不知道為什麼要使用工廠模式，以及什麼時候應該去使用工廠模式！

其實工廠模式在我們的現實生活中非常常見，下面我舉個生活中的例子，大家應該就能明白工廠模式的用處在哪裡了！

麥當勞大家都吃過吧？我們去點餐的時候，我們可以點一個漢堡，一杯可樂，一個薯條。我們還可以點一杯可樂，一個薯條。點完之後點餐員會問我們一句還要別的嗎？你說不要了！ 然後你的這一份餐就點完了，可以給錢了。咦，我們發現這是一個建造者模式（Builder Pattern）啊！

（ps：這確實是突然發現的，之前寫建造者模式那篇文章的時候並沒有想到這個例子）

到現在我們的工廠模式還沒有出現，那就先來鞏固一下建造者模式吧~反正一會兒和工廠模式也不沖突

假設我們只提供三種類型的食物：漢堡、飲料、小吃

漢堡（巨無霸、吉士漢堡、雙層吉士漢堡）

/**
 * 漢堡
 */
public interface IBurgers {
     String makeBurger();
}

public class BigMac implements IBurgers{

     @Override
     public String makeBurger() {
            return "巨無霸";
     }

}

public class CheeseBurger implements IBurgers{

     @Override
     public String makeBurger() {
            return "吉士漢堡包" ;
     }

}

public class DoubleCheeseBurger implements IBurgers{

     @Override
     public String makeBurger() {
            return "雙層吉士漢堡" ;
     }

}

飲料（可樂，牛奶，橙汁）

/**
 * 飲料
 */
public interface IBeverages {
     String makeDrinking();
}

public class Coke implements IBeverages{

     @Override
     public String makeDrinking() {
            return "可樂";
     }

}

public class Milk implements IBeverages{

     @Override
     public String makeDrinking() {
            return "牛奶";
     }

}

public class OrangeJuice implements IBeverages{

     @Override
     public String makeDrinking() {
            return "橙汁";
     }

}

小吃（奶昔、巧克力奶昔、蘋果派）

/**
 * 小吃
 */
public interface ISnacks {
     String makeSnack();
}

public class MilkShack implements ISnacks{

     @Override
     public String makeSnack() {
            return "奶昔";
     }

}

public class ChocolateShack implements ISnacks{

     @Override
     public String makeSnack() {
            return "巧克力奶昔" ;
     }

}

public class ApplePie implements ISnacks{

     @Override
     public String makeSnack() {
            return "蘋果派";
     }

}

好了，食物都准備好了之後，我們還要創建一個訂單類，因為這些食物都是客戶自選組合的，所以我們的訂單類可以使用建造者設計模式

public class Order {
     private IBurgers mBurger;
     private IBeverages mBeverages;
     private ISnacks mSnack;

     private Order(OrderBuilder builder){
            mBurger = builder. mBurger;
            mBeverages = builder. mBeverages;
            mSnack = builder. mSnack;
     }


public String makeOrder(){
           StringBuilder sb = new StringBuilder();
            if ( mBurger!= null) {
                 sb.append( mBurger.makeBurger()).append( " ");
           }
            if ( mBeverages!= null) {
                 sb.append( mBeverages.makeDrinking()).append( " ");
           }
            if ( mSnack!= null) {
                 sb.append( mSnack.makeSnack());
           }
            return sb.toString();
     }

     public static class OrderBuilder{
            private IBurgers mBurger;
            private IBeverages mBeverages;
            private ISnacks mSnack;
            public OrderBuilder(){

           }
            public OrderBuilder addBurger(IBurgers burgers){
                 this. mBurger = burgers;
                 return this;
           }
            public OrderBuilder addBeverage(IBeverages beverages){
                 this. mBeverages = beverages;
                 return this;
           }
            public OrderBuilder addSnack(ISnacks snacks){
                 this. mSnack = snacks;
                 return this;
           }
            public Order build(){
                 return new Order( this);
           }
     }
}

這篇文章並不是講解建造者模式，如果大家有對建造者模式不懂得可以去看我的另一篇文章Android設計模式之建造者模式(builder pattern)

好了現在我們來了一個顧客，他點了雙層吉士漢堡+可樂+巧克力奶昔

public class McDonald {
     public static void main(String[] args) {
           Order order = new Order.OrderBuilder()
                                           .addBurger( new DoubleCheeseBurger())
                                           .addBeverage( new Coke())
                                           .addSnack( new ChocolateShake())
                                           .build();
           System. out.println( order.makeOrder());
     }
}

這時候又進來一個顧客，他只是走路走累了，只想點一杯可樂

public class McDonald {
     public static void main(String[] args) {
           Order order = new Order.OrderBuilder()
                                           .addBeverage( new Coke())
                                           .build();
           System. out.println( order.makeOrder());
     }
}

這時候又進來一個顧客，他也不知道自己到底想吃什麼，我們也有過這種情況吧？不知道吃什麼怎麼辦，那就來一個巨無霸套餐把！<喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxoMyBpZD0="工廠模式出現">工廠模式出現

我們的工廠模式來了！套餐就是人家給你配好的一份訂單，你要點巨無霸套餐，人家就直接把巨無霸+可樂+蘋果派給你端上來。就不用我們自己去一個一個選了！是不是很方便！現在我們寫一個訂單工廠類

public class OrderFactory {
     //創建一份巨無霸套餐
     public static Order createBigMacCombo(){
            return new  Order.OrderBuilder()
                                .addBurger( new BigMac())
                                .addBeverage( new Coke())
                                .addSnack( new ApplePie())
                                .build();
     }
}

當我們的顧客來了，說要一份巨無霸套餐，我們只需要這樣生成訂單

public class McDonald {
     public static void main(String[] args) {
           Order order = OrderFactory. createBigMacCombo();
           System. out.println( order.makeOrder());
     }
}

使用工廠模式，訂單生成的操作交給我們訂單工廠去做，我們的顧客不用自己去配食物，點餐員只需要一鍵生成一份巨無霸套餐就可以了！

我們也可以多添加幾份套餐供顧客選擇

public class OrderFactory {
     //創建一份巨無霸套餐(巨無霸+可樂+蘋果派)
     public static Order createBigMacCombo(){
            return new Order.OrderBuilder()
                                .addBurger( new BigMac())
                                .addBeverage( new Coke())
                                .addSnack( new ApplePie())
                                .build();
     }
     //創建一份吉士漢堡套餐(吉士漢堡+牛奶+奶昔)
     public static Order createCheeseBurgerCombo(){
            return new Order.OrderBuilder()
                                .addBurger( new CheeseBurger())
                                .addBeverage( new Milk())
                                .addSnack( new MilkShake())
                                .build();
     }
     //創建一份雙層吉士漢堡套餐(雙層吉士漢堡+橙汁+巧克力奶昔)
     public static Order createDoubleBurgerCombo(){
            return new Order.OrderBuilder()
                                .addBurger( new DoubleCheeseBurger())
                                .addBeverage( new OrangeJuice())
                                .addSnack( new ChocolateShake())
                                .build();
     }
}

Android源碼中工廠模式的體現

我們都是用過線程池對吧，我們創建一個線程池的時候可以這樣創建

ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

其實這個Executors就是一個工廠類！他的作用就和我們上個例子中的訂單工廠OrderFactory一樣一樣的，我們可以看一看

public class Executors {

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue());
    }


    public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
        return new ForkJoinPool
            (parallelism,
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }


    public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
        return new ForkJoinPool
            (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }


    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue(),
                                      threadFactory);
    }


    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue()));
    }
 //.....還有很多個
 //這其中每一個方法就是一個套餐！

我們看到其中每一個方法中都是new了一個ThreadPoolExecutor，這才是真正的線程池，它裡面有很多個參數我們可以進行配置，但是有時候我們根本不用自己去配置，直接到Executors工廠類中選擇一種我們需要的套餐就可以了！省去了復雜的配置過程！這就是Android系統中的工廠模式的體現。和我們的麥當勞是一個意思！

總結

所以工廠模式並不是簡簡單單的在我們new一個對象外邊再包一層工廠類這麼簡單，他的存在是有他存在的道理的，如果我們只是簡簡單單new個對象，何必還用工廠模式這麼麻煩呢，直接new不就成了嗎。通過麥當勞和線程池這個例子，我想大家對於工廠模式的存在意義都心中有數了吧！