java - 工厂类

Question

就我个人而言，我从来没有理解工厂类的概念，因为直接实例化一个 Object 似乎更有用。我的问题很简单，在什么情况下使用工厂类模式是最好的选择，出于什么原因，一个好的工厂类是什么样的？

Answer 1

这是我的代码库中的一个真实的工厂。它用于生成一个采样器类，该类知道如何从某个数据集中采样数据(它最初是在 C# 中，所以请原谅任何 java 错误)

class SamplerFactory
{
  private static Hashtable<SamplingType, ISampler> samplers;

  static
  {
    samplers = new Hashtable<SamplingType, ISampler>();
    samplers.put(SamplingType.Scalar, new ScalarSampler());
    samplers.put(SamplingType.Vector, new VectorSampler());
    samplers.put(SamplingType.Array, new ArraySampler());
  }

  public static ISampler GetSampler(SamplingType samplingType)
  {
    if (!samplers.containsKey(samplingType))
      throw new IllegalArgumentException("Invalid sampling type or sampler not initialized");
    return samplers.get(samplingType);
  }
}

这是一个示例用法:

ISampler sampler = SamplerFactory.GetSampler(SamplingType.Array);
dataSet = sampler.Sample(dataSet);

如你所见，代码并不多，甚至可能更短、更快

ArraySampler sampler = new ArraySampler();
dataSet = sampler.Sample(dataSet);

比使用工厂。那我为什么还要打扰呢？嗯，有两个基本原因，相互依赖:

1. 首先是代码的简单性和可维护性。假设在调用代码中，enum 作为参数提供。 IE。如果我有需要处理数据的方法，包括采样，我可以写:

   void ProcessData(Object dataSet, SamplingType sampling)
   {
     //do something with data
     ISampler sampler = SamplerFactory.GetSampler(sampling);
     dataSet= sampler.Sample(dataSet);
     //do something other with data
   }
   

   而不是像这样更麻烦的构造:

   void ProcessData(Object dataSet, SamplingType sampling)
   {
     //do something with data
     ISampler sampler;
     switch (sampling) {
       case SamplingType.Scalar:  
         sampler= new ScalarSampler();
         break;
       case SamplingType.Vector:  
         sampler= new VectorSampler();
         break;
       case SamplingType.Array:
         sampler= new ArraySampler();
         break;
       default:
         throw new IllegalArgumentException("Invalid sampling type");
     }
     dataSet= sampler.Sample(dataSet);
     //do something other with data
   }
   

   请注意，每次我需要采样时都应该编写这个怪物。您可以想象，如果我在 ScalarSampler 构造函数中添加了一个参数，或者添加了一个新的 SamplingType，那么进行更改将是多么有趣。而且这个工厂现在只有三个选项，想象一个有 20 个实现的工厂。

2. 第二，是代码的解耦。当我使用工厂时，调用代码不知道或不需要知道一个名为 ArraySampler 的类甚至存在。该类甚至可以在运行时解析，调用站点也不会更明智。因此，我可以随意更改 ArraySampler 类，包括但不限于直接删除该类，例如我决定 ScalarSampler 也应该用于数组数据。我只需要换行

   samplers.put(SamplingType.Array, new ArraySampler());
   

   到

   samplers.put(SamplingType.Array, new ScalarSampler());
   

   它会神奇地工作。我不必更改调用类中的一行代码，这可能有数百个。实际上，工厂让我可以控制采样发生的内容和方式，并且任何采样更改都有效地封装在与系统其余部分接口(interface)的单个​​工厂类中。