工厂设计模式

 

什么是工厂模式

 实现了创建者和调用者分离，工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂(比较少)模式。

工厂模式好处

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。

利用工厂模式可以降低程序的耦合性，为后期的维护修改提供了很大的便利。

将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

工厂模式分类

简单工厂模式

简单工厂模式相当于是一个工厂中有各种产品，创建在一个类中，客户无需知道具体产品的名称，只需要知道产品类所对应的参数即可。但是工厂的职责过重，而且当类型过多时不利于系统的扩展维护。

简单工厂的优点/缺点

优点：简单工厂模式能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。明确区分了各自的职责和权力，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：很明显工厂类集中了所有实例的创建逻辑，容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则。

简单工厂代码：

package com.example.demo.factory;

/**
 *    接口
 */
public interface Car {

    void run();
}

package com.example.demo.factory;

/**
 *  实现类
 */
public class BaoMa implements Car {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("宝马车...");
    }
}

package com.example.demo.factory;

/**
 * 实现类
 */
public class BenChi implements Car {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("奔驰车...");
    }
}

package com.example.demo.factory;

/**
 *  简单工厂  如果判断比较多的话  后期不利于维护
 */
public class CarFactory {
    public static Car  createCar(String name) {
        if (name == null || name == "") {
            return null;
        }
        if (name.equals("宝马")) {
            return new BaoMa();
        }
        if (name.equals("奔驰")) {
            return new BenChi();
        }

        return null;
    }
}

package com.example.demo.factory;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // new 创建对象的 调用方法
//        Car benChi=new BenChi();
//        Car baoMa = new BaoMa();
//
//        benChi.run();
//        baoMa.run();

        //简单工厂的调用方法
        Car car = CarFactory.createCar("宝马");
        car.run();
    }
}

工厂方法模式

什么是工厂方法模式

工厂方法模式Factory Method，又称多态性工厂模式。在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有的产品的创建，而是将具体创建的工作交给子类去做。该核心类成为一个抽象工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。

package com.example.demo.factory02;

/**
 *    接口
 */
public interface Car {

    void run();
}

package com.example.demo.factory02;

/**
 *  实现类
 */
public class BaoMa implements Car {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("宝马车...");
    }
}

package com.example.demo.factory02;

/**
 * 实现类
 */
public class BenChi implements Car {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("奔驰车...");
    }
}

package com.example.demo.factory02;

/**
 *  工厂方法模式
 */
public interface CarFactory {
      Car createCar(String name);

}

package com.example.demo.factory02;

/**
 * 奔驰汽车工厂
 */
public class BenChiFactory implements CarFactory {

    @Override
    public Car createCar(String name) {
        System.out.println("奔驰汽车...");
        return new BenChi();
    }
}

package com.example.demo.factory02;

/**
 * 宝马汽车工厂
 */
public class BaoMaFactory implements CarFactory {

    @Override
    public Car createCar(String name) {

        System.out.println("宝马汽车...");
        return new BaoMa();
    }
}

package com.example.demo.factory02;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // new 创建对象的 调用方法
//        Car benChi=new BenChi();
//        Car baoMa = new BaoMa();
//
//        benChi.run();
//        baoMa.run();

        //工厂方法
        BaoMaFactory baoMaFactory=new BaoMaFactory();
        Car car = baoMaFactory.createCar("宝马");
        car.run();

        BenChiFactory benChiFactory=new BenChiFactory();
        Car car1 = benChiFactory.createCar("奔驰");
        car1.run();
    }
}

抽象工厂模式

什么是抽象工厂模式

抽象工厂简单地说是工厂的工厂，抽象工厂可以创建具体工厂，由具体工厂来产生具体产品。

抽象工厂代码：

package com.example.demo.factory03;

/**
 *  包装 组件
 */
public interface Factory {

    /**
     * 创建发动机
     */
    Engine createEngine();

    /**
     * 创建座椅
     * @return
     */
    Chair createChair();
}

package com.example.demo.factory03;

/**
 *  发动机  组件
 */
public interface Engine {
    void run();
}

class EngineA implements Engine{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("发动机转速快");
    }
}

class EngineB implements Engine{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("发动机转速慢");
    }
}

package com.example.demo.factory03;

/**
 * 座椅 组件
 */
public interface Chair {
    void run();
}

class ChairA implements Chair{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("带加热功能的座椅");
    }
}



class ChairB implements Chair{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("不带加热功能的座椅");
    }
}

package com.example.demo.factory03;

/**
 * 宝马工厂
 */
public class BaoMaFactory implements Factory {

    @Override
    public Engine createEngine() {
        return new EngineA();
    }

    @Override
    public Chair createChair() {
        return new ChairB();
    }
}

package com.example.demo.factory03;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory baoMaFactory = new BaoMaFactory();
        Chair chair = baoMaFactory.createChair();
        Engine engine = baoMaFactory.createEngine();
        chair.run();
        engine.run();

    }
}

简单工厂、工厂方法、抽象工厂之小结、区别

简单工厂 ： 用来生产同一等级结构中的任意产品。（不支持拓展增加产品）

工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持拓展增加产品）   

抽象工厂 ：用来生产不同产品族的全部产品。（不支持拓展增加产品；支持增加产品族，例如车轮胎、车玻璃、车座椅等产品类型）

代理模式

什么是代理模式

通过代理控制对象的访问,可以详细访问某个对象的方法，在这个方法调用之前或调用后进行处理。既(AOP微实现)  ,AOP核心技术面向切面编程。

代理模式应用场景

SpringAOP、事物原理、日志打印、权限控制、远程调用、安全代理 可以隐蔽真实角色

代理的分类

静态代理(静态定义代理类)

动态代理(动态生成代理类)

Jdk自带动态代理

Cglib 、javaassist（字节码操作库）

静态代理

什么是静态代理

由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。

静态代理代码：

package com.example.demo.factory04;

/**
 * 接口
 */
public interface UserDao {
     void add();
}

package com.example.demo.factory04;

/**
 * 接口实现类
 */
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public void add() {

        System.out.println("执行新增操作...");

    }
}

package com.example.demo.factory04;

/**
 * 静态代理
 */
public class UserDaoProxy implements UserDao {

    private UserDao userDao;

    public UserDaoProxy(UserDao userDao){
        this.userDao=userDao;

    }
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("开启事务...");
        userDao.add();
        System.out.println("提交事务...");
    }
}

package com.example.demo.factory04;

/**
 * 静态代理  静态需要生成代理对象
 *  缺点：需要生成代理对象，如果后期有多个接口处理的话  需要生成多个代理对象  不利于扩展
 */
public class UserDemo {
    public static void main(String[] args) {
        UserDao userDao=new UserDaoImpl();
        UserDaoProxy userDaoProxy=new UserDaoProxy(userDao);
        userDaoProxy.add();
    }
}

动态代理

什么是动态代理

1.代理对象,不需要实现接口

2.代理对象的生成,是利用JDK的API,动态的在内存中构建代理对象(需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型)

3.动态代理也叫做:JDK代理,接口代理

JDK动态代理

 原理：是根据类加载器和接口创建代理类（此代理类是接口的实现类，所以必须使用接口 面向接口生成代理，位于java.lang.reflect包下）

 实现方式：

1. 通过实现InvocationHandler接口创建自己的调用处理器 IvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(…);

2. 通过为Proxy类指定ClassLoader对象和一组interface创建动态代理类Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader,new Class[]{…});

3. 通过反射机制获取动态代理类的构造函数，其参数类型是调用处理器接口类型Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[]{InvocationHandler.class});

4. 通过构造函数创建代理类实例，此时需将调用处理器对象作为参数被传入Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] (handler));

缺点：jdk动态代理，必须是面向接口，目标业务类必须实现接口

jdk动态代理代码：

package com.example.demo.factory05;

import com.example.demo.factory04.UserDao;
import com.example.demo.factory04.UserDaoImpl;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 *  JDK 动态代理对象
 *  每次生成动态代理对象时，实现了InvocationHandler 接口的调用处理对象
 */
public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {

    /**
     *  目标代理对象
     */
    private Object target;

    public InvocationHandlerImpl(Object target){
        this.target=target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //开启事务
        System.out.println("动态代理开启事务");
        Object invoke = method.invoke(target, args);
        System.out.println("动态代理提交事务");
        return invoke;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //被代理对象
        UserDao userDao=new UserDaoImpl();
        InvocationHandlerImpl invocationHandler = new InvocationHandlerImpl(userDao);
        //获取类加载器
        ClassLoader classLoader = userDao.getClass().getClassLoader();
        //获取当前实现的接口信息
        Class<?>[] interfaces = userDao.getClass().getInterfaces();

        //调用动态代理实例   主装载器、一组接口及调用处理动态代理实例
        UserDao userDao1 = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, invocationHandler);
        userDao1.add();
    }
}

CGLIB动态代理

原理：利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。 

什么是CGLIB动态代理

使用cglib[Code Generation Library]实现动态代理，并不要求委托类必须实现接口，底层采用asm字节码生成框架生成代理类的字节码。

CGLIB代码：

package com.example.demo.cglibproxy;


import com.example.demo.factory04.UserDao;
import com.example.demo.factory04.UserDaoImpl;
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 *  CGLIB  没有接口依赖关系 底层使用字节码技术 asm
 *  JDK 依赖接口  因为底层使用了反射机制
 */
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {

    /**
     * 目标对象
     */
    private Object targetObject;

    public Object getInstance(Object targetObject){
        this.targetObject=targetObject;
        //操作字节码 生成一个虚拟子类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(targetObject.getClass());
        //回调  返回当前对象
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }



    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("开启事务");
        Object invoke = methodProxy.invoke(targetObject, objects);
        System.out.println("提交事务");
        return invoke;
    }

    /**
     *  如何判断一个类是否实现类接口？通过反射机制
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
        UserDao instance = (UserDao) cglibProxy.getInstance(new UserDaoImpl());
        instance.add();
    }
}

CGLIB动态代理与JDK动态区别

java动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。

而cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

在Spring中。

1、如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP

2、如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP

3、如果目标对象没有实现了接口，必须采用CGLIB库，spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换

JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类 。
CGLIB是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法 。
因为是继承，所以该类或方法最好不要声明成final ，final可以阻止继承和多态。