設計模式-工廠方法模式

一、工廠方法模式介紹

工廠模式，是一種創建型設計模式，其在父類中提供一個創建物件的方法，允許子類決定實體化物件的型別，

工廠模式是 Java 開發中最常見的一種模式，其主要意圖是定義一個創建物件的介面，讓其子類決定實體化哪一個工廠類，工廠模式使其創建程序延遲到子類進行，

簡單說就是為了提供代碼的可擴展性，屏蔽每一個功能類中的具體實作邏輯，讓外部可以更加簡單的呼叫，同時，可以去掉眾多 ifelse ，

優點： 1、一個呼叫者想創建一個物件，只要知道其名稱就可以了， 2、擴展性高，如果想增加一個產品，只要擴展一個工廠類就可以， 3、屏蔽產品的具體實作，呼叫者只關心產品的介面，

缺點：每次增加一個產品時，都需要增加一個具體類和物件實作工廠，使得系統中類的個數成倍增加，在一定程度上增加了系統的復雜度，同時也增加了系統具體類的依賴，這并不是什么好事，

二、模擬多種獎品發放

營銷場景中經常會有抽獎活動，我們在這里模擬兌換多種型別的商品，

假如我們有如下三種型別的商品介面：

序號	型別	介面
1	代金劵	`VoucherResult sendVoucher(String userId, String voucherId, int voucherNumber)`
2	VIP體驗卡	`void openVIP(String userId, Date date, String time)`
3	實物獎品	`Boolean deliverGoods(DeliverRequest req)`

三個介面回傳型別不同，有物件型別、布爾型別、void
入參不同，代金券需要代金券 id 和代金券數量、VIP體驗卡需要體驗時間、實物獎品需要獎品物件（包含發貨地址等）
可能隨著業務的拓展，會增加其他商品型別，

三、非工廠模式實作

1. ifelse實作需求

public class PrizeController {

    private static final String CODE_SUCCESS = "11111111";
    private static final String CODE_FAIL = "00000000";

    public AwardResult awardToUser(AwardRequest req) {
        AwardResult res = null;
        // 按照不同型別分法商品[1代金劵、2VIP體驗卡、3實物獎品]
        if (req.getAwardType() == 1) {
            VoucherService voucherService = new VoucherService();
            VoucherResult voucherResult = voucherService.sendVoucher(req.getUserId(), req.getAwardId(), req.getAwardNumber());
            if (CODE_SUCCESS.equals(voucherResult.getCode())) {
                res = new AwardResult(CODE_SUCCESS, "成功");
            } else {
                res = new AwardResult(CODE_FAIL, voucherResult.getInfo());
            }
        } else if (req.getAwardType() == 2) {
            VIPService vipService = new VIPService();
            Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
            vipService.openVip(req.getUserId(), date, req.getTime());
            res = new AwardResult(CODE_SUCCESS, "成功");
        } else if (req.getAwardType() == 3) {
            GoodsService goodsService = new GoodsService();
            DeliverRequest deliverRequest = new DeliverRequest();
            deliverRequest.setUserId(req.getUserId());
            deliverRequest.setUserName(queryUserNameById(req.getUserId()));
            deliverRequest.setUserPhone(queryUserPhoneById(req.getUserId()));
            deliverRequest.setUserAddress(queryUserAddressById(req.getUserId()));
            Boolean isSuccess = goodsService.deliverGoods(deliverRequest);
            if (isSuccess) {
                res = new AwardResult(CODE_SUCCESS, "成功");
            } else {
                res = new AwardResult(CODE_FAIL, "失敗");
            }
        }
        return res;
    }

    public String queryUserNameById(String userId) {
        return "Tom";
    }

    public String queryUserPhoneById(String userId) {
        return "123456789";
    }

    public String queryUserAddressById(String userId) {
        return "BeiJin";
    }
}

如上為使用ifelse 實作業務需求，如果僅從業務角度看，已經實作了基本功能，
但是經過幾次迭代后，接手這段代碼的研發將十分痛苦，重構成本高，且需要理清之前的每一個介面的使用，測驗回歸驗證時間長，需要全部驗證一次，

2. 測驗驗證

@Test
public void testAwardToUser() {
    PrizeController prizeController = new PrizeController();
    AwardResult awardResult = null;
    System.out.println("******模擬多種獎品發放測驗******");
    AwardRequest awardReq = new AwardRequest();
    awardReq.setAwardId("0001");
    awardReq.setAwardNumber(1);
    awardReq.setUserId("10001");

    System.out.println("\n------    代金券的發放   ------");
    awardReq.setAwardType(1);
    awardResult = prizeController.awardToUser(awardReq);
    System.out.println("代金券發放結果：" + awardResult.getRes());

    System.out.println("\n------  VIP體驗卡的發放 -------");
    awardReq.setAwardType(2);
    awardResult = prizeController.awardToUser(awardReq);
    System.out.println("VIP體驗卡發放結果：" + awardResult.getRes());

    System.out.println("\n------  實物獎品的發放  -------");
    awardReq.setAwardType(3);
    awardResult = prizeController.awardToUser(awardReq);
    System.out.println("實物獎品發放結果：" + awardResult.getRes());
}

結果：

運行結果正常，滿足業務需求，寫的還很快，但是實在難以維護，

四、工廠模式優化代碼

1. 代碼實作

1.1 定義發獎介面

public interface IAward {
    void sendAward(String userId, String awardId, Map<String, Object> map);
}

1.2 實作發獎介面

代金券

public class VoucherAwardService implements IAward{
    
    private VoucherService voucherService = new VoucherService();
    
    @Override
    public void sendAward(String userId, String awardId, Map<String, Object> map) throws Exception{
        VoucherResult voucherResult = voucherService.sendVoucher(userId, awardId, (int) map.get("voucherNumber"));
        if (PrizeController.CODE_FAIL.equals(voucherResult.getCode())) {
            throw new RuntimeException("失敗");
        }
    }
}

VIP體驗卡

public class VIPAwardService implements IAward{
    
    private VIPService vipService = new VIPService();

    @Override
    public void sendAward(String userId, String awardId, Map<String, Object> map) throws Exception {
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
        vipService.openVip(userId, (Date) map.get("data"), (String) map.get("time"));
    }
}

實物獎品

public class GoodsAwardService implements IAward{
    
    private GoodsService goodsService = new GoodsService();

    @Override
    public void sendAward(String userId, String awardId, Map<String, Object> map) throws Exception {
        DeliverRequest deliverRequest = new DeliverRequest();
        deliverRequest.setUserId(userId);
        deliverRequest.setUserName(queryUserNameById(userId));
        deliverRequest.setUserPhone(queryUserPhoneById(userId));
        deliverRequest.setUserAddress(queryUserAddressById(userId));
        Boolean isSuccess = goodsService.deliverGoods(deliverRequest);
        if (!isSuccess) {
            throw new RuntimeException("失敗");
        }
    }

    public String queryUserNameById(String userId) {
        return "Tom";
    }

    public String queryUserPhoneById(String userId) {
        return "123456789";
    }

    public String queryUserAddressById(String userId) {
        return "BeiJin";
    }
}

可以看到每一種獎品的實作都包括在自己的類中，新增、修改或者洗掉都不會影響其他獎品功能的測驗
后續再新增的獎品只需要按照此結構進行填充即可，非常易于維護和擴展
統一入參和出參后，呼叫方不在需要關心內部的實作邏輯，按照統一方式處理即可

1.3 創建獎品工廠

public class AwardFactory {

    public IAward getAwardService(Integer awardType) throws Exception{
        if (awardType == null) return null;
        if (1 == awardType) return new VoucherAwardService();
        if (2 == awardType) return new VIPAwardService();
        if (3 == awardType) return new GoodsAwardService();
        throw new RuntimeException("不存在此獎品型別");
    }
}

2.測驗驗證

@Test
public void testIAward() throws Exception{
    AwardFactory awardFactory = new AwardFactory();
    System.out.println("******模擬多種獎品發放測驗******");

    System.out.println("\n------    代金券的發放   ------");
    IAward awardService1 = awardFactory.getAwardService(1);
    Map<String, Object> map1 = new HashMap<>();
    map1.put("voucherNumber", 1);
    awardService1.sendAward("10001", "123456712", map1);

    System.out.println("\n------  VIP體驗卡的發放 -------");
    IAward awardService2 = awardFactory.getAwardService(2);
    Map<String, Object> map2 = new HashMap<>();
    map2.put("data", new Date(System.currentTimeMillis()));
    map2.put("time", "23:59:59");
    awardService2.sendAward("10002", "123123414", map2);

    System.out.println("\n------  實物獎品的發放  -------");
    IAward awardService3 = awardFactory.getAwardService(3);
    awardService3.sendAward("10003", "12312451", null);
}

五、總結

工廠模式可以避免創建者與具體的產品邏輯耦合、滿足單一職責，每一個業務邏輯實作都在所屬自己的類中完成、滿足開閉原則，無需修改呼叫方就可以在程式中引入新的產品型別，

但這樣也會帶來一些問題，比如有非常多的獎品型別，那么實作的子類會急速擴張，

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標籤：設計模式

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