Kotlin – 改良工厂模式

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一、前言

设计模式是软件工程中解决特定问题的一种指南,我们常说 Java 有 23 种设计模式,而多范式的 Kotlin 作为更好的 Java,拥有很多新的语言特性,在使用原本 Java 中常用的设计模式时,可github中文官网网页以有哪些方面的改良呢?

说明:本系列是本giti人对《Kotlin 核心编程》第 9 章 设计模式 的理解软件商店总结,ios是什么意思所以总结内容上会有些改动,另外,部分篇章个人觉得意义不大,所以没有在本系列中进行概括,有兴趣可自行查阅原书籍。

  • 工厂模式
    • 作用:隐藏对象实例的创建逻辑,而不需要暴露给客户端。
    • 细分:简单工厂、工厂方法、抽象工厂。

二、改良简单工厂

  • 例子:电脑厂商生反射机制产电脑(服务器、家用 PC)
  • 重点:伴生对象、运算符重载(invoke)
/**
 * 电脑接口
 *
 * @author GitLqr
 */
interface Computer {
    val cpu: String
}
/**
 * 电脑类
 *
 * @author GitLqr
 */
class PC(override val cpu: String = "Core") : Computer
class Server(override val cpu: String = "Xeon") : Computer
/**
 * 电脑类型枚举
 *
 * @author GitLqr
 */
enum class ComputerType {
    PC, SERVER
}

简单工厂,一般会使用单例模式(私有化构造器,强制通过类方python是什么意思法来使用),先来看 Java 版本:

/**
 * 简单电脑工厂(Java版)
 *
 * @author GitLqr
 */
public static class ComputerFactory {
    private ComputerFactory() {
    }
    public static Computer produce(ComputerType type) {
        if (type == ComputerType.PC) {
            return new PC();
        } else if (type == ComputerType.SERVER) {
            return new Server();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("没有其他类型的电脑了");
        }
    }
}
// 使用
Computer pc = ComputerFactory.produce(ComputerType.PC);
Computer server = ComputerFactory.produce(ComputerType.SERVER);

Kotlin 在语言层面就已经实现了单例(使用 object 关键字替代 class),所以将上述代码改造成 Kotlin 版本:

/**
 * 简单电脑工厂(Kotlin版)
 *
 * @author GitLqr
 */
object ComputerFactory {
    fun produce(type: ComputerType): Computer {
        return when (type) {
            ComputerType.PC -> PC()
            ComputerType.SERVER -> Server()
        }
    }
}
// 使用
val pc = ComputerFactory.produce(ComputerType.PC)
val server = ComputerFactory.produce(ComputerType.SERVER)

以上只不过是用 Kotlin 翻译了一遍 Java 代码,下面进入正题,从这个简单工厂的使用上,我们知道核心是让 ComputerFactory 根据不同的 ComputerType 参数来创建电脑实例ios下载,而这个 produce 方法名并不重要,结合 Kotlin 的运算符重载,可以进一步简化代码:

/**
 * 简单工厂改良:重载 invoke 运算符
 *
 * @author GitLqr
 */
object ComputerFactory {
    operator fun invoke(type: ComputerType): Computer {
        return when (type) {
            ComputerType.PC -> PC()
            ComputerType.SERVER -> Server()
        }
    }
}
// 使用
val pc = ComputerFactory(ComputerType.PC)
val server = ComputerFactory(ComputerType.SERVER)

python基础教程可能会觉得 ComputerFactory(Compugithub永久回家地址terType软件库蓝奏云.PC) 这样的代码也太奇github是干什么的怪了,更像是在创建一个工厂实例,如果能改成 Computer(ComputerType.PC) 这样的代码的话,才比较符合正常逻辑吧,没问题,只需要在 Computer 接口中搞一个静态工厂方法代替构造器就好了,先来看下 Jav软件a 版本:

/**
 * 静态工厂方法(Java版)
 *
 * @author GitLqr
 */
interface Computer {
    class Factory{ // 等同于 public static class Factory
        public static Computer produce(ComputerType type){
            if (type == ComputerType.PC) {
                return new PC();
            } else if (type == ComputerType.SERVER) {
                return new Server();
            } else {
                throw new IllegalArgumentException("没有其他类型的电脑了");
            }
        }
    }
    ...
}
// 使用
Computer pc = Computer.Factory.produce(ComputerType.PC);
Computer server = Computer.Factory.produce(ComputerType.SERVER);

将上面的 Java 代码翻译成 Kotlin 版本:

/**
 * 静态工厂方法(Kotlin版)
 *
 * @author GitLqr
 */
interface Computer {
    companion object Factory{
        fun produce(type: ComputerType): Computer {
            return when (type) {
                ComputerType.PC -> PC()
                ComputerType.SERVER -> Server()
            }
        }
    }
    ...
}
// 使用
val pc = Computer.Factory.produce(ComputerType.PC)
val server = Computer.Factory.produce(ComputerType.SERVER)

注意:伴生对象名iOS称默认是 Cgiti轮胎ompanion,可以自定义,但是不管指不指定名称,使用时都可以省略不写,所以上面的代码也可以这样 Computer.produce(ComputerType.PC),但有一种github永久回家地址情况除外软件商店下载,如果是给伴生对象扩展属性或方法时,就必须写上伴生对象的自定义名称了。

我们知道,Kotlpython代码大全in 中伴生对象的名称是可以省略不写的的,结合运算符重载,上述代码可github中文官网网页以进一步简化为:

/**
 * 静态工厂方法改良:重载【伴生对象】 invoke 运算符
 *
 * @author GitLqr
 */
interface Computer {
    companion object {
        operator fun invoke(type: ComputerType): Computer {
            return when (type) {
                ComputerType.PC -> PC()
                ComputerType.SERVER -> Server()
            }
        }
    }
    ...
}
// 使用
val pc = Computer(ComputerType.PC)
val server = Computer(ComputerType.SERVER)

三、改良抽象工厂

  • 例子:电脑品牌厂商生产电脑
  • 重点:Git内联函数(inl软件测试ine + reified

现在增加了品牌厂商的概念,比如 Dell、Asus 等,如果用简单工厂软件库模式,则需要再创建 n 个品牌厂商工厂类,比如 DellComputerFactory、AsusComputerFactory,品牌厂商众多,为了后续扩展,需要对工厂进行抽象:

/**
 * 各品牌电脑
 *
 * @author GitLqr
 */
interface Computer
class Dell : Computer
class Asus : Computer
/**
 * 各品牌厂商
 *
 * @author GitLqr
 */
abstract class AbstractFactory {
    abstract fun produce(): Computer
}
class DellFactory : AbstractFactory() {
    override fun produce() = Dell()
}
class AsusFactory : AbstractFactory() {
    override fun produce() = Asus()
}

抽象工厂模式,一般会在抽象工厂类中提供一个根据 参数 获取具体工厂实例的方法,结合 Kotlin 的重载运算giti轮胎符特性,该方法可以这么写:

/**
 * 抽象工厂:根据方法参数构建工厂实例
 *
 * @author GitLqr
 */
abstract class AbstractFactory {
    abstract fun produce(): Computer
    companion object {
        operator fun invoke(type: String): AbstractFactory {
            return when (type) {
                "dell" -> DellFactory()
                "asus" -> AsusFactory()
                else -> throw IllegalArgumentException()
            }
        }
    }
}
// 使用:
val factory = AbstractFactory("dell")
val computer = factory.produce()

注意:python怎么读参数 是什么东西并没有限制,可以是字符串、枚举、具体工厂实例等等,在《Kotlin 核心编程》中,案例使用的参数是传入具体工厂实例,我个人认为这样不妥,因为工厂模式的核心就是 隐藏对象实例的创建逻辑,而不需要暴露给客户端 ,所以这里我改python123平台登录用为字符串来做区分。

这里要思考一个问题,实软件工程际项目中使用字符串方式来区分工厂类型并不ios下载合理,因为会造成调用处硬编码的问题,改用枚举gitee会更加合适,但是枚举会增加类文件啊,那么有什么方案可以规避掉上述两种弊端呢?很简单,直接把具体 Computer 的类类型传进方法内做判断:

import java.lang.reflect.Type
/**
 * 抽象工厂传参优化(Java反射包)
 *
 * @author GitLqr
 */
abstract class AbstractFactory {
    abstract fun produce(): Computer
    companion object {
        operator fun invoke(type: Type): AbstractFactory {
            return when (type) {
                Dell::class -> DellFactory()
                Asus::class -> AsusFactory()
                else -> throw IllegalArgumentException()
            }
        }
    }
}
// 使用
val factory = AbstractFactory(Dell::class.java)
val computer = factory.produce()

注意:在 Jgitiagithub是干什么的va 中,类类型对应是用 java.lang.reflect.Typios模拟器e 来表示github永久回家地址,一般通过 类.class 这种方式来获取,对应到 Kotlin 的写法就是 类::class.java

你应该注意到了,这个 Type 是 Java 反射包中的类,而 Kotlin 完全兼容 Java,自然可以使用 java.lang.reflect.Type 来表示类类型,软件商店下载不过,Kotlin 自身也有一套反射机制,可以使用 kotlin.reflpython可以做什么工作ect.KClass 来表示类类型,所以,使用 Ko软件技术专业tlin 反射 API 版本如下:

import kotlin.reflect.KClass
/**
 * 抽象工厂传参优化(Kotlin反射包)
 *
 * @author GitLqr
 */
abstract class AbstractFactory {
    abstract fun produce(): Computer
    companion object {
        // operator fun invoke(type: KClass<*>): AbstractFactory
        operator fun invoke(type: KClass<out Computer>): AbstractFactory {
            return when (type) {
                Dell::class -> DellFactory()
                Asus::class -> AsusFactory()
                else -> throw IllegalArgumentException()
            }
        }
    }
}
// 使用
val factory = AbstractFactory(Dell::class)
val computer = factory.produce()

注意:KClass<*&gpython123平台登录t; 中的 * 是一个通配符,表示接收任意类类型;而 KClass<out Compython下载puter> 中使用了 out 关键字,这是 Kotlin 中的泛型协变,表示只接收 Computer 子类的类类型。

其实,通过 Absios鲁多多apptractFactory(Dell::class) 这种方式来获取具体工厂实例python下载已经够用了,但是使github开放私库用泛型还可以进一步简化代码,最终写法为:AbstractFactory<Dell>() ,是不是更加直观优雅?那么要怎么使用iOS泛型来改造上面的方法呢?要知道 Java 泛型是在 1.5 之后才有的,为了向后兼容python编程,泛型参数类型会在编译期被擦除(纯粹的github开放私库历史包袱 =_=),所以在 Java 中软件工程专业要获取一个泛型的参数类型是十分困难的,而 Kotlin 的内联函数(inline)配合 reified 关键字,却可以做到具体化泛型参数类型,从而github是干什么的让获取 泛型参数类型 变得尤为简单:

/**
 * 抽象工厂改良:根据泛型参数类型构建工厂实例(inline + reified 具体化泛型参数类型)
 *
 * @author GitLqr
 */
abstract class AbstractFactory {
    abstract fun produce(): Computer
    companion object {
        inline operator fun <reified T : Computer> invoke(): AbstractFactory {
            return when (T::class) { // 不使用 reified 的话,T::class 会报错
                Dell::class -> DellFactory()
                Asus::class -> AsusFactory()
                else -> throw IllegalArgumentException()
            }
        }
    }
}
// 使用
val factory = AbstractFactory<Dell>()
val computer = factory.produce()

四、补充

在 【二、改良简单工厂】 部分提到了伴生对象指定名称问题github永久回家地址, 这里做一下补充。假设 Computergitee 是由其他同事或第三方人员编写ios系统的,我ios15们不方便直接在其伴生对象中增加新功能,这时,可以使用 Kotlin 的扩展特性ios15,给伴生对象扩展方法,比如给 Computer 增加一个功能,通过 CPU 型号来判python可以做什么工作断电脑类型:

/**
 * 伴生对象扩展方法(默认名称)
 *
 * @author GitLqr
 */
fun Computer.Companion.fromCPU(cpu: String): ComputerType? = when (cpu) {
    "Core" -> ComputerType.PC
    "Xeon" -> ComputerType.SERVER
    else -> null
}
// 使用
val type = Computer.fromCPU(pc.cpu)

如果此时 Computer 中的伴生对象已经指定了名称为 Factory,那么在给伴生对象扩展方法时就必须使用对应的伴生对象名称,而不是默软件商店认的 Companion 了:

interface Computer {
    // 自定义伴生对象名称
    companion object Factory { ... }
}
/**
 * 伴生对象扩展方法(自定义名称)
 *
 * @author GitLqr
 */
fun Computer.Factory.fromCPU(cpu: String): ComputerType? = when (cpu) { ... }
// 使用
val type = Computer.fromCPU(pc.cpu)

结论:

  • 扩展伴生对象方法时,如果伴生对象有自定义名称,则使用自定义名称进行软件库蓝奏云扩展。
  • 无论伴生对象是否有自定义名称,调用时均可省略不写。

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