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设计模式(二):Android 源码中的工厂模式

之前的文章介绍了单例模式,单例模式非常简单,也很容易懂。本文介绍另外一种简单的创建型设计模式:工厂模式(Factory Pattern)。

什么是工厂模式?

工厂模式(Factory Pattern)在实际开发中非常常见,它可以由用户决定创建对象的类型。

因为工厂模式,我们无需向客户暴露我们的代码逻辑,只需要开放接口给客户,由客户指定要创建的对象的类型,便可以动态生成符合需求的类别对象。

什么场合用工厂模式?

需要根据实际情况才能决定创建何种类别对象的场景。

听起来挺悬乎的,其实很容易理解。

假设,你要从广州到深圳,你就需要交通工具。

选择可就多了,有大巴,有火车,有高铁,有动车,未来还有地铁和城轨。

你在不同时刻有不同的选择。

比较,你是土豪,你还可以坐飞机。

你不想转车,可能直接大巴。

你要便宜点,你可以坐火车。

干净舒适时,你可以选择高铁。

下面,实例讲解。

工厂模式的实现手段

交通工具可以是一个抽奖类,也可以是一个接口。

所以,我们定义一个接口代表交通工具,之后把大巴、火车、飞机实现这个接口,UML 图如下。

我们再编写工厂类。

我们通过 TransportationFactory 这个类中的 getTransportation() 方法就可以创建类了。

下面是 Java 代码示意:

Transportation.java

public interface Transportation {void move(String dst);}

再实现 Bus、Train、Plane

Bus.java

public class  Bus  implements Transportation{@Overridepublic void move(String dst) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(\"Take a bus to \"+dst);}}

Train.java

public class  Train  implements Transportation{@Overridepublic void move(String dst) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(\"Take a train to \"+dst);}}

Plane.java

public class  Plane  implements Transportation{@Overridepublic void move(String dst) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(\"Take a plane to \"+dst);}}

然后,我们实现工厂类

Transportation.java

public class TranportationFactory {public Transportation getTransportation(String type){if(type == null){return null;}if(type.equalsIgnoreCase(\"TRAIN\")){return new Train();} else if(type.equalsIgnoreCase(\"BUS\")){return new Bus();} else if(type.equalsIgnoreCase(\"PLANE\")){return new Plane();}return null;}}

可以看到,工厂类根据 type 的不同,选择创建不同的类别对象。

最后,编写测试代码。
FactoryDemo.java

public class FactoryDemo {public static void main(String[] args) {TranportationFactory factory = new TranportationFactory();//Transportation transportation = factory.getTransportation(\"bus\");Transportation transportation = factory.getTransportation(\"train\");// Transportation transportation = factory.getTransportation(\"plane\");transportation.move(\"深圳\");}}

最终,打印结果如下:

Take a train to 深圳

我们可以看到,通过简单的例子,我们掌握了工厂模式的基础方法,下面通过实际的源码例子加深理解。

Android 源码中的工厂模式

xref: /packages/apps/Camera2/src/com/android/camera/debug/Logger.java

public interface Logger {....../*** Provides a Logger instance from a given Log tag.*/public interface Factory {public Logger create(Tag tag);}}

这是 Android 系统应用相机的一份代码,主要是记录 Log 的,但它是一个接口,说明这个应用中有不同的 Logger,并且里面还有一个接口 Factory,通过传入 Tag 可以生成不同的 Logger。

经查询 Logger 有 2 种实现类,TagLogger 和 NoOpLogger,它们的代码在 Loggers.java 中。

因为篇幅所限,这里只讨论 TagLogger。

xref: /packages/apps/Camera2/src/com/android/camera/debug/Loggers.java

public class Loggers {/*** This creates a factory that will use the standard android static log* methods.*/public static Logger.Factory tagFactory() {return TagLoggerFactory.instance();}/*** Creates a logger factory which always returns the given logger.*/public static Logger.Factory factoryFor(final Logger logger) {return new Logger.Factory() {@Overridepublic Logger create(Tag tag) {return logger;}};}/*** Creates loggers that use tag objects to write to standard android log* output.*/private static class TagLoggerFactory implements Logger.Factory {private static class Singleton {private static final TagLoggerFactory INSTANCE = new TagLoggerFactory();}public static TagLoggerFactory instance() {return Singleton.INSTANCE;}@Overridepublic Logger create(Tag tag) {return new TagLogger(tag);}}/*** TagLogger logger writes to the standard static log output with the given* tag object.*/private static class TagLogger implements Logger {private final Log.Tag mTag;public TagLogger(Log.Tag tag) {mTag = tag;}...}}

很惊喜的是,这个例子也可以用来解释单例模式。

TagLogger.Factory 中的 create 方法可以创建 TaggLogger。

所以,从入口方法

factoryFor()

就可以决定不同的 Factory,不同的 Factory 就创建了不同的 Logger。

这显然是工厂模式。

总结

  1. 工厂模式非常简单,它符合里氏替换原则。
  2. 工厂模式的本质是将对象的类型确定延迟到子类,由子类自主决定。
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