工厂方法模式
# 工厂方法模式
# 一、
原理：工厂方法模式是一种创建型设计模式， 其在父类中提供一个创建对象的方法， 允许子类决定实例化对象的类型。
优缺点
- 1 优点
- 封装对象创建：工厂方法将对象的创建逻辑封装在子类中，使得客户端代码与具体的实现类解耦，从而提高了系统的灵活性和可扩展性。
- 遵循开放/封闭原则：当需要添加新的产品时，只需要创建新的工厂子类，不需要修改现有的代码，符合开放/封闭原则（OCP）。
- 代码复用性：通过继承和多态性，工厂方法模式可以复用代码，减少重复代码的编写。
- 代码维护性：由于工厂方法模式将创建逻辑集中在一起，修改时只需要调整工厂方法，而不需要在多个地方修改创建代码，从而提高了代码的可维护性。
- 支持对象的延迟初始化：工厂方法模式可以支持对象的延迟初始化，即对象的创建可以在需要时才进行，从而节省系统资源。
- 2 缺点
- 增加系统复杂度：工厂方法模式引入了额外的类和接口，增加了系统的复杂度，尤其是在系统中有许多不同的产品和对应的工厂时，这种复杂性尤为明显。
- 可能导致类的爆炸：由于每一个具体产品都需要一个对应的具体工厂类，这可能导致类的数量急剧增加，从而使得系统维护变得困难。
- 需要较高的理解成本：相对于简单的实例化方式，工厂方法模式的理解和实现需要更高的技术水平和理解成本，特别是对于初学者而言。
- 实现困难：对于一些简单的对象创建，使用工厂方法模式可能显得过于复杂和不必要，从而降低开发效率。
适用场景
- 需要灵活创建对象的场景：当系统中的对象创建逻辑复杂或对象种类繁多时，工厂方法模式能够提供很好的灵活性。
- 需要封装具体实现的场景：当系统不需要关心具体产品的创建过程，而只需要关注产品的接口时，工厂方法模式是一个很好的选择。
- 可能需要扩展的场景：当系统需要经常添加新的产品时，工厂方法模式能够方便地扩展系统而不影响已有代码。
# 二、优化前代码
- 工厂结构
itstack-demo-design-1-01
└── src
├── main
│ └── java
│ └── org.itstack.demo.design
│ ├── AwardReq.java
│ ├── AwardRes.java
│ └── PrizeController.java
└── test
└── java
└── org.itstack.demo.design.test
└── ApiTest.java
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- 奖品控制类
public class PrizeController {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PrizeController.class);
public AwardRes awardToUser(AwardReq req) {
String reqJson = JSON.toJSONString(req);
AwardRes awardRes = null;
try {
logger.info("奖品发放开始{}。req:{}", req.getuId(), reqJson);
// 按照不同类型方法商品[1优惠券、2实物商品、3第三方兑换卡(爱奇艺)]
if (req.getAwardType() == 1) {
CouponService couponService = new CouponService();
CouponResult couponResult = couponService.sendCoupon(req.getuId(), req.getAwardNumber(), req.getBizId());
if ("0000".equals(couponResult.getCode())) {
awardRes = new AwardRes("0000", "发放成功");
} else {
awardRes = new AwardRes("0001", couponResult.getInfo());
}
} else if (req.getAwardType() == 2) {
GoodsService goodsService = new GoodsService();
DeliverReq deliverReq = new DeliverReq();
deliverReq.setUserName(queryUserName(req.getuId()));
deliverReq.setUserPhone(queryUserPhoneNumber(req.getuId()));
deliverReq.setSku(req.getAwardNumber());
deliverReq.setOrderId(req.getBizId());
deliverReq.setConsigneeUserName(req.getExtMap().get("consigneeUserName"));
deliverReq.setConsigneeUserPhone(req.getExtMap().get("consigneeUserPhone"));
deliverReq.setConsigneeUserAddress(req.getExtMap().get("consigneeUserAddress"));
Boolean isSuccess = goodsService.deliverGoods(deliverReq);
if (isSuccess) {
awardRes = new AwardRes("0000", "发放成功");
} else {
awardRes = new AwardRes("0001", "发放失败");
}
} else if (req.getAwardType() == 3) {
String bindMobileNumber = queryUserPhoneNumber(req.getuId());
IQiYiCardService iQiYiCardService = new IQiYiCardService();
iQiYiCardService.grantToken(bindMobileNumber, req.getAwardNumber());
awardRes = new AwardRes("0000", "发放成功");
}
logger.info("奖品发放完成{}。", req.getuId());
} catch (Exception e) {
logger.error("奖品发放失败{}。req:{}", req.getuId(), reqJson, e);
awardRes = new AwardRes("0001", e.getMessage());
}
return awardRes;
}
private String queryUserName(String uId) {
return "花花";
}
private String queryUserPhoneNumber(String uId) {
return "15200101232";
}
}
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- 测试验证
@Test
public void test_awardToUser() {
PrizeController prizeController = new PrizeController();
System.out.println("\r\n模拟发放优惠券测试\r\n");
// 模拟发放优惠券测试
AwardReq req01 = new AwardReq();
req01.setuId("10001");
req01.setAwardType(1);
req01.setAwardNumber("EGM1023938910232121323432");
req01.setBizId("791098764902132");
AwardRes awardRes01 = prizeController.awardToUser(req01);
logger.info("请求参数：{}", JSON.toJSON(req01));
logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSON(awardRes01));
System.out.println("\r\n模拟方法实物商品\r\n");
// 模拟方法实物商品
AwardReq req02 = new AwardReq();
req02.setuId("10001");
req02.setAwardType(2);
req02.setAwardNumber("9820198721311");
req02.setBizId("1023000020112221113");
Map<String,String> extMap = new HashMap<String,String>();
extMap.put("consigneeUserName", "谢飞机");
extMap.put("consigneeUserPhone", "15200292123");
extMap.put("consigneeUserAddress", "吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109");
req02.setExtMap(extMap);
commodityService_2.sendCommodity("10001","9820198721311","1023000020112221113", extMap);
AwardRes awardRes02 = prizeController.awardToUser(req02);
logger.info("请求参数：{}", JSON.toJSON(req02));
logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSON(awardRes02));
System.out.println("\r\n第三方兑换卡(爱奇艺)\r\n");
AwardReq req03 = new AwardReq();
req03.setuId("10001");
req03.setAwardType(3);
req03.setAwardNumber("AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio");
AwardRes awardRes03 = prizeController.awardToUser(req03);
logger.info("请求参数：{}", JSON.toJSON(req03));
logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSON(awardRes03));
}
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模拟发放优惠券测试
00:31:58.494 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放开始10001。req:{"awardNumber":"EGM1023938910232121323432","awardType":1,"bizId":"791098764902132","uId":"10001"}
模拟发放优惠券一张：10001,EGM1023938910232121323432,791098764902132
00:31:58.500 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放完成10001。
00:31:58.502 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 请求参数：{"uId":"10001","bizId":"791098764902132","awardNumber":"EGM1023938910232121323432","awardType":1}
00:31:58.504 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 测试结果：{"code":"0000","info":"发放成功"}
模拟方法实物商品
00:31:58.505 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放开始10001。req:{"awardNumber":"9820198721311","awardType":2,"bizId":"1023000020112221113","extMap":{"consigneeUserName":"谢飞机","consigneeUserPhone":"15200292123","consigneeUserAddress":"吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109"},"uId":"10001"}
模拟发货实物商品一个：{"consigneeUserAddress":"吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109","consigneeUserName":"谢飞机","consigneeUserPhone":"15200292123","orderId":"1023000020112221113","sku":"9820198721311","userName":"花花","userPhone":"15200101232"}
00:31:58.507 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放完成10001。
00:31:58.508 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 请求参数：{"extMap":{"consigneeUserName":"谢飞机","consigneeUserAddress":"吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109","consigneeUserPhone":"15200292123"},"uId":"10001","bizId":"1023000020112221113","awardNumber":"9820198721311","awardType":2}
00:31:58.508 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 测试结果：{"code":"0000","info":"发放成功"}
第三方兑换卡(爱奇艺)
00:31:58.508 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放开始10001。req:{"awardNumber":"AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio","awardType":3,"uId":"10001"}
模拟发放爱奇艺会员卡一张：15200101232，AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio
00:31:58.509 [main] INFO o.i.demo.design.PrizeController - 奖品发放完成10001。
00:31:58.509 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 请求参数：{"uId":"10001","awardNumber":"AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio","awardType":3}
00:31:58.509 [main] INFO org.itstack.demo.test.ApiTest - 测试结果：{"code":"0000","info":"发放成功"}
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# 三、优化后
- 工厂结构
itstack-demo-design-1-02
└── src
├── main
│ └── java
│ └── org.itstack.demo.design
│ ├── store
│ │ ├── impl
│ │ │ ├── CardCommodityService.java
│ │ │ ├── CouponCommodityService.java
│ │ │ └── GoodsCommodityService.java
│ │ └── ICommodity.java
│ └── StoreFactory.java
└── test
└── java
└── org.itstack.demo.design.test
└── ApiTest.java
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UML图
发奖接口
public interface ICommodity {
void sendCommodity(String uId, String commodityId, String bizId, Map<String, String> extMap) throws Exception;
}
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实现奖品发放接口（发奖工厂）
优惠劵
public class CouponCommodityService implements ICommodity {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CouponCommodityService.class);
private CouponService couponService = new CouponService();
public void sendCommodity(String uId, String commodityId, String bizId, Map<String, String> extMap) throws Exception {
CouponResult couponResult = couponService.sendCoupon(uId, commodityId, bizId);
logger.info("请求参数[优惠券] => uId：{} commodityId：{} bizId：{} extMap：{}", uId, commodityId, bizId, JSON.toJSON(extMap));
logger.info("测试结果[优惠券]：{}", JSON.toJSON(couponResult));
if (!"0000".equals(couponResult.getCode())) throw new RuntimeException(couponResult.getInfo());
}
}
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事物商品
public class GoodsCommodityService implements ICommodity {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodsCommodityService.class);
private GoodsService goodsService = new GoodsService();
public void sendCommodity(String uId, String commodityId, String bizId, Map<String, String> extMap) throws Exception {
DeliverReq deliverReq = new DeliverReq();
deliverReq.setUserName(queryUserName(uId));
deliverReq.setUserPhone(queryUserPhoneNumber(uId));
deliverReq.setSku(commodityId);
deliverReq.setOrderId(bizId);
deliverReq.setConsigneeUserName(extMap.get("consigneeUserName"));
deliverReq.setConsigneeUserPhone(extMap.get("consigneeUserPhone"));
deliverReq.setConsigneeUserAddress(extMap.get("consigneeUserAddress"));
Boolean isSuccess = goodsService.deliverGoods(deliverReq);
logger.info("请求参数[优惠券] => uId：{} commodityId：{} bizId：{} extMap：{}", uId, commodityId, bizId, JSON.toJSON(extMap));
logger.info("测试结果[优惠券]：{}", isSuccess);
if (!isSuccess) throw new RuntimeException("实物商品发放失败");
}
private String queryUserName(String uId) {
return "花花";
}
private String queryUserPhoneNumber(String uId) {
return "15200101232";
}
}
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第三方兑换卡
public class CardCommodityService implements ICommodity {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CardCommodityService.class);
// 模拟注入
private IQiYiCardService iQiYiCardService = new IQiYiCardService();
public void sendCommodity(String uId, String commodityId, String bizId, Map<String, String> extMap) throws Exception {
String mobile = queryUserMobile(uId);
iQiYiCardService.grantToken(mobile, bizId);
logger.info("请求参数[爱奇艺兑换卡] => uId：{} commodityId：{} bizId：{} extMap：{}", uId, commodityId, bizId, JSON.toJSON(extMap));
logger.info("测试结果[爱奇艺兑换卡]：success");
}
private String queryUserMobile(String uId) {
return "15200101232";
}
}
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- 创建商店工厂
public class StoreFactory {
public ICommodity getCommodityService(Integer commodityType) {
if (null == commodityType) return null;
if (1 == commodityType) return new CouponCommodityService();
if (2 == commodityType) return new GoodsCommodityService();
if (3 == commodityType) return new CardCommodityService();
throw new RuntimeException("不存在的商品服务类型");
}
}
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- 测试验证
@Test
public void test_commodity() throws Exception {
StoreFactory storeFactory = new StoreFactory();
// 1. 优惠券
ICommodity commodityService_1 = storeFactory.getCommodityService(1);
commodityService_1.sendCommodity("10001", "EGM1023938910232121323432", "791098764902132", null);
// 2. 实物商品
ICommodity commodityService_2 = storeFactory.getCommodityService(2);
Map<String,String> extMap = new HashMap<String,String>();
extMap.put("consigneeUserName", "谢飞机");
extMap.put("consigneeUserPhone", "15200292123");
extMap.put("consigneeUserAddress", "吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109");
commodityService_2.sendCommodity("10001","9820198721311","1023000020112221113", extMap);
// 3. 第三方兑换卡(爱奇艺)
ICommodity commodityService_3 = storeFactory.getCommodityService(3);
commodityService_3.sendCommodity("10001","AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio",null,null);
}
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结果：
模拟发放优惠券一张：10001,EGM1023938910232121323432,791098764902132
22:48:10.922 [main] INFO o.i.d.d.s.i.CouponCommodityService - 请求参数[优惠券] => uId：10001 commodityId：EGM1023938910232121323432 bizId：791098764902132 extMap：null
22:48:10.957 [main] INFO o.i.d.d.s.i.CouponCommodityService - 测试结果[优惠券]：{"code":"0000","info":"发放成功"}
模拟发货实物商品一个：{"consigneeUserAddress":"吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109","consigneeUserName":"谢飞机","consigneeUserPhone":"15200292123","orderId":"1023000020112221113","sku":"9820198721311","userName":"花花","userPhone":"15200101232"}
22:48:10.962 [main] INFO o.i.d.d.s.impl.GoodsCommodityService - 请求参数[优惠券] => uId：10001 commodityId：9820198721311 bizId：1023000020112221113 extMap：{"consigneeUserName":"谢飞机","consigneeUserAddress":"吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109","consigneeUserPhone":"15200292123"}
22:48:10.962 [main] INFO o.i.d.d.s.impl.GoodsCommodityService - 测试结果[优惠券]：true
模拟发放爱奇艺会员卡一张：15200101232，null
22:48:10.963 [main] INFO o.i.d.d.s.impl.CardCommodityService - 请求参数[爱奇艺兑换卡] => uId：10001 commodityId：AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio bizId：null extMap：null
22:48:10.963 [main] INFO o.i.d.d.s.impl.CardCommodityService - 测试结果[爱奇艺兑换卡]：success
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# 四、实现方式
- 让所有产品都遵循同一接口。 该接口必须声明对所有产品都有意义的方法。
- 在创建类中添加一个空的工厂方法。 该方法的返回类型必须遵循通用的产品接口。
- 在创建者代码中找到对于产品构造函数的所有引用。 将它们依次替换为对于工厂方法的调用， 同时将**创建产品的代码移入工厂方法 **。
- 现在， 为工厂方法中的每种产品编写一个创建者子类， 然后在子类中重写工厂方法， 并将基本方法中的相关创建代码移动到工厂方法中。
- 如果应用中的产品类型太多， 那么为每个产品创建子类并无太大必要， 这时你也可以在子类中复用基类中的控制参数。
结合案例理解
- 源代码产品是GoodsService、CouponService、IQiYiCardService（可以加个接口Service声明对这些产品都有意义的方法）
- 工厂接口ICommodity，子工厂CouponCommodityService、GoodsCommodityService、CardCommodityService
- 各个子工厂实现对各自产品的操作
- 操作工厂getCommodityService(Integer commodityType)，根据commodityType获取你想要的工厂
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