设计模式之工厂方法模式

编程、小哥哥2024-11-12 3:08

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！！！！！

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