设计模式之工厂方法模式

前言：

该说不说几乎是程序员就都知道或者了解设计模式，但大部分小伙伴写代码总是习惯于一把梭。无论多少业务逻辑就一个类几千行，这样的开发也可以归纳为三步；定义属性、创建方法、调用展示，Done！只不过开发一时爽，重构火葬场。
我怎么学不会设计模式？

钱也花了，书也买了。代码还是一坨一坨的！设计模式是由多年的经验提炼出来开发指导思想。就像我告诉你自行车怎么骑、汽车怎么开，但只要你没跑过几千公里，你能记住的只是理论，想上道依旧很慌！
工厂方法模式

工厂模式又称工厂方法模式，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。

这种设计模式也是 Java 开发中最常见的一种模式，它的主要意图是定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

简单说就是为了提供代码结构的扩展性，屏蔽每一个功能类中的具体实现逻辑。让外部可以更加简单的只是知道调用即可，同时，这也是去掉众多ifelse的方式。当然这可能也有一些缺点，比如需要实现的类非常多，如何去维护，怎样减低开发成本。但这些问题都可以在后续的设计模式结合使用中，逐步降低。
模拟发奖多种商品

这里模拟互联网中在营销场景下的业务。由于营销场景的复杂、多变、临时的特性，它所需要的设计需要更加深入，否则会经常面临各种紧急CRUD操作，从而让代码结构混乱不堪，难以维护。

在这里我们模拟积分兑换中的发放多种类型商品，假如现在我们有如下三种类型的商品接口；

1：三个接口返回类型不同，有对象类型、布尔类型、还有一个空类型。

2：入参不同，发放优惠券需要仿重、兑换卡需要卡ID、实物商品需要发货位置(对象中含有)。

3：另外可能会随着后续的业务的发展，会新增其他种商品类型。因为你所有的开发需求都是随着业务对市场的拓展而带来的。
我们先看下一坨坨代码实现

工程结构上非常简单，一个入参对象 AwardReq 、一个出参对象 AwardRes，以及一个接口类 PrizeController
ifelse实现需求

java 复制代码

package com.lm.design;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.lm.design.card.IQiYiCardService;
import com.lm.design.coupon.CouponResult;
import com.lm.design.coupon.CouponService;
import com.lm.design.goods.DeliverReq;
import com.lm.design.goods.GoodsService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * 模拟发奖服务
 * 
 */
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";
    }

}

1：如上就是使用 ifelse 非常直接的实现出来业务需求的一坨代码，如果仅从业务角度看，研发如期甚至提前实现了功能。

2：那这样的代码目前来看并不会有什么问题，但如果在经过几次的迭代和拓展，接手这段代码的研发将十分痛苦。重构成本高需要理清之前每一个接口的使用，测试回归验证时间长，需要全部验证一次。这也就是很多人并不愿意接手别人的代码，如果接手了又被压榨开发时间。那么可想而知这样的 ifelse 还会继续增加。
测试结果

使用工厂模式优化代码

首先，从上面的工程结构中你是否一些感觉，比如；它看上去清晰了、这样分层可以更好扩展了、似乎可以想象到每一个类做了什么。

如果还不能理解为什么这样修改，也没有关系。因为你是在通过这样的文章，来学习设计模式的魅力。
代码实现
定义发奖接口

java 复制代码

public interface ICommodity {

    void sendCommodity(String uId, String commodityId, String bizId, Map<String, String> extMap) throws Exception;

}

实现奖品发放接口
优惠券

java 复制代码

package com.lm.design.store.impl;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.lm.design.coupon.CouponResult;
import com.lm.design.coupon.CouponService;
import com.lm.design.store.ICommodity;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Map;

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());
        }
    }

}

实物商品

java 复制代码

package com.lm.design.store.impl;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.lm.design.goods.DeliverReq;
import com.lm.design.goods.GoodsService;
import com.lm.design.store.ICommodity;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Map;

public class GoodsCommodityService implements ICommodity {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodsCommodityService.class);

    private GoodsService goodsService = new GoodsService();

    @Override
    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";
    }

}

第三方兑换卡

java 复制代码

package com.lm.design.store.impl;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.lm.design.card.IQiYiCardService;
import com.lm.design.store.ICommodity;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Map;

public class CardCommodityService implements ICommodity {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CardCommodityService.class);

    // 模拟注入
    private IQiYiCardService iQiYiCardService = new IQiYiCardService();

    @Override
    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";
    }

}

A:从上面可以看到每一种奖品的实现都包括在自己的类中，新增、修改或者删除都不会影响其他奖品功能的测试，降低回归测试的可能。

B:后续在新增的奖品只需要按照此结构进行填充即可，非常易于维护和扩展。

C:在统一了入参以及出参后，调用方不再需要关心奖品发放的内部逻辑，按照统一的方式即可处理。
创建商店工厂

java 复制代码

package com.lm.design;

import com.lm.design.store.ICommodity;
import com.lm.design.store.impl.CardCommodityService;
import com.lm.design.store.impl.CouponCommodityService;
import com.lm.design.store.impl.GoodsCommodityService;

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");
    }

}

我们定义了一个商店的工厂类，在里面按照类型实现各种商品的服务。可以非常干净整洁的处理你的代码，后续新增的商品在这里扩展即可。如果你不喜欢if判断，也可以使用switch或者map配置结构，会让代码更加干净。
测试验证

java 复制代码

package com.lm.test;

import com.lm.design.StoreFactory;
import com.lm.design.store.ICommodity;
import org.junit.Test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ApiTest {

    @Test
    public void 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",new HashMap<String, String>() {{
            put("consigneeUserName", "谢飞机");
            put("consigneeUserPhone", "15200292123");
            put("consigneeUserAddress", "吉林省.长春市.双阳区.XX街道.檀溪苑小区.#18-2109");
        }});

        // 3. 第三方兑换卡(爱奇艺)
        ICommodity commodityService_3 = storeFactory.getCommodityService(3);
        commodityService_3.sendCommodity("10001","AQY1xjkUodl8LO975GdfrYUio",null,null);

    }

}

运行结果正常，既满足了业务产品需求，也满足了自己对代码的追求。这样的代码部署上线运行，内心不会恐慌，不会觉得半夜会有电话。

另外从运行测试结果上也可以看出来，在进行封装后可以非常清晰的看到一整套发放奖品服务的完整性，统一了入参、统一了结果。
总结

么这样的开发的好处知道后，也可以总结出来它的优点；避免创建者与具体的产品逻辑耦合、满足单一职责，每一个业务逻辑实现都在所属自己的类中完成、满足开闭原则，无需更改使用调用方就可以在程序中引入新的产品类型。但这样也会带来一些问题，比如有非常多的奖品类型，那么实现的子类会极速扩张。因此也需要使用其他的模式进行优化。

好了至此设计模式之工厂方法模式学习结束了友友们点点关注不迷路老铁们！！！！！