Kotlin基础知识的学习,请参考之前的文章:
学习一门语言,没有必要掌握全部特性才去实践。入门之后可以开始阅读好的开源项目代码,自己动手实现一些简单的案例,有困难再去补充学习相关的知识点,这样反复的过程效果会比较好。
最近在重新学习设计模式,正好用Kotlin来实现对应的示例代码。本文就从简单工厂模式开始。
说明:设计模式的文字性解释参考或引用了,作者的设计模式系列文章写得挺不错,感兴趣的朋友可以移步去阅读。由于作者没有给出具体的示例代码,所以本人打算在学习的同时,利用Java和Kotlin将各个模式实现一遍(虽然网上有现成代码),写出总结。目的是学习设计模式和Kotlin语言,分享过程中的点滴。
1. 定义
简单工厂模式(Simple Factory Pattern):又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
2. 结构
Factory:工厂角色,负责实现创建所有实例的内部逻辑;
Product:抽象产品角色,是所创建的所有对象的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口;
ConcreteProduct:具体产品角色,是创建目标,所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。
3. 代码
3.1 Java
Product:
1 abstract class Product {2 abstract void print();3 }
定义了抽象产品角色,及抽象方法print。
ConcreteProductA与ConcreteProductB:
1 class ConcreteProductA extends Product { 2 void print() { 3 System.out.println("print of ConcreteProductA"); 4 } 5 } 6 7 class ConcreteProductB extends Product { 8 void print() { 9 System.out.println("print of ConcreteProductB");10 }11 }
定义了两个具体产品角色,分别实现了print方法。
Factory:
1 class Factory { 2 Product createProduct(String tag) { 3 Product product = null; 4 switch (tag) { 5 case "A": 6 product = new ConcreteProductA(); 7 System.out.println("create ProductA"); 8 break; 9 case "B":10 product = new ConcreteProductB();11 System.out.println("create ProductB");12 break;13 default:14 break;15 }16 17 return product;18 }19 }
工厂角色,实现了根据传入的参数来创建产品的功能。注意,新版的Java才能将String类型作为switch参数。
SimpleFactoryPattern:
1 public class SimpleFactoryPattern { 2 public static void main(String[] args) { 3 System.out.println("Simple Factory Pattern"); 4 5 Factory factory = new Factory(); 6 Product product = factory.createProduct("A"); 7 if (product != null) { 8 product.print(); 9 }10 product = factory.createProduct("B");11 if (product != null) {12 product.print();13 }14 product = factory.createProduct("C");15 if (product != null) {16 product.print();17 }18 }19 }
测试用例,代码中加入了产品对象是否为null的判断,因为当用户传入错误的参数时是不能得到想要的产品的。
输出:
3.2 Kotlin
由于Kotlin和Java的实现只是代码上的不同,所以下面只会说明存在差异的地方。以后要想由Kotlin转向Java,得先从细节上慢慢积累。虽然大多知识点在前面几篇文章有讲到,但还是会提一下,温故而知新。
Product:
1 abstract class Product {2 abstract fun print()3 }
方法定义添加fun关键字;语句结尾没有分号。
ConcreteProductA与ConcreteProductB:
1 class ConcreteProductA: Product() { 2 override fun print() { 3 println("print of ConcreteProductA") 4 } 5 } 6 7 class ConcreteProductB: Product() { 8 override fun print() { 9 println("print of ConcreteProductB")10 }11 }
类继承用冒号代替extends关键字,基类名后添加括号;方法覆写添加override关键字;输出方法类似Python,没有System.out等繁琐的前缀。
Factory:
1 class Factory { 2 fun createProduct(tag: String): Product? { 3 var product: Product? = null 4 when (tag) { 5 "A" -> { 6 product = ConcreteProductA() 7 println("create ProductA") 8 } 9 "B" -> {10 product = ConcreteProductB()11 println("create ProductB")12 }13 else -> {14 }15 }16 17 return product18 }19 }
方法参数是变量在前,类型在后,用冒号隔离;方法返回类型写在方法名定义后,用冒号分离;没有返回值则可不写类型,或者写Unit;不确定对象是否为空,声明时须加上问号;用when代替if或者switch结构更简洁易用。
SimpleFactoryPattern:
1 fun main(args: Array) { 2 println("Simple Factory Pattern") 3 4 val factory = Factory() 5 var product: Product? = factory.createProduct("A") 6 if (product != null) { 7 product.print() 8 } 9 product = factory.createProduct("B")10 if (product != null) {11 product.print()12 }13 product = factory.createProduct("C")14 if (product != null) {15 product.print()16 }17 }
主方法不需要在外面套一个public类;对象创建不用加new关键字。
输出同上。
4. 优缺点
4.1 优点
工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“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,它提供了专门的工厂类用于创建对象;
客户端无须知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类所对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量;
通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换或增加新的具体产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性。
4.2 缺点
由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响;
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度;
系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护;
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
5. 适用场景
工厂类负责创建的对象比较少:由于创建的对象较少,不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂;
客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象不关心:客户端既不需要关心创建细节,甚至连类名都不需要记住,只需要知道类型所对应的参数。