工厂模式 rust和java的实现

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工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

工厂模式提供了一种将对象的实例化过程封装在工厂类中的方式。通过使用工厂模式,可以将对象的创建与使用代码分离,提供一种统一的接口来创建不同类型的对象。

特点介绍

应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

工厂模式包含以下几个核心角色:

  • 抽象产品(Abstract Product) :定义了产品的共同接口或抽象类。它可以是具体产品类的父类或接口,规定了产品对象的共同方法。
    具体产品(Concrete Product) :实现了抽象产品接口,定义了具体产品的特定行为和属性。
    抽象工厂(Abstract Factory) :声明了创建产品的抽象方法,可以是接口或抽象类。它可以有多个方法用于创建不同类型的产品。
    具体工厂(Concrete Factory):实现了抽象工厂接口,负责实际创建具体产品的对象。

实现架构

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo 类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。

java 实现

步骤 1

创建一个接口:

rust 复制代码
Shape.java
public interface Shape {
   void draw();
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

java 复制代码
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}
Square.java
public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

步骤 3

创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。

rust 复制代码
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory {
    
   //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
}

步骤 4

使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象。

java 复制代码
FactoryPatternDemo.java
public class FactoryPatternDemo {
 
   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
 
      //获取 Circle 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取 Rectangle 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //获取 Square 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

rust实现

由于设计思想是一致的,关于rust的实现就不再赘述上述的步骤,直接贴上完整的代码。

rust 复制代码
// 定义接口
pub  trait Shape {
    fn draw(&self);  
}
// 创建实体类
struct Rectangle;
struct Square;
struct  Circle;
impl Shape for Rectangle {
    fn draw(&self) {
        println!("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}
impl Shape for Square {
    fn draw(&self) {
        println!("Inside Square::draw() method.");
    }
}
impl Shape for Circle {
    fn draw(&self) {
        println!("Inside Circle::draw() method.");
    }
}
struct ShapeFactory ;
impl ShapeFactory {
    fn get_shape(shape_type: &str)->Box<dyn Shape>{
        if shape_type=="CIRCLE" {
            Box::new(Circle{})
        }else if shape_type=="RECTANGLE" {
            Box::new(Rectangle{})
        }else if  shape_type=="SQUARE"{
            Box::new(Square{})
        }else {
            panic!("输入的类型不存在");
        }
  
    }

}

fn main() {

    let shape1=ShapeFactory::get_shape("CIRCLE");
    shape1.draw();
    let shape2=ShapeFactory::get_shape("RECTANGLE");
    shape2.draw();
    let shape3=ShapeFactory::get_shape("SQUARE");
    shape3.draw();
}

rust代码仓库

https://github.com/onenewcode/design.git

本教程项目在bin文件夹下的factory.rs文件中

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