简单工厂模式（Simple Factory）和工厂方法模式（Factory Method）和AbstractFactory ( 抽象工厂 )

 

工厂方法模式（Factory Method）:    定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。FactoryMethod使一个类的实例化延迟到其子类。

AbstractFactory ( 抽象工厂 ) :　    提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。抽象工厂模式用来创建工厂,

简单工厂模式（Simple Factory）:　又叫静态工厂模式，顾名思义，它是用来实例化目标类的静态类;

 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类。

总之三个工厂模式都是要面向接口编程,把对象的创建交给他的子类

简单工厂模式及实例
简单工厂模式又叫静态工厂模式，顾名思义，它是用来实例化目标类的静态类。下面我主要通过一个简单的实例说明简单工厂及其优点。

比如有个国家的运动员协会，他们是负责登记与注册职业运动员的（就好像我们国家的体育总局，呵呵，无论足球篮球还是乒乓球的运动员都必须在这里注册才能拿到我们国家职业运动员牌照）。一家体育俱乐部（比如篮球的广东宏远，足球的深圳健力宝）想获得球员为自己俱乐部效力，就必须通过这个运动员协会。

根据DIP我们可以设计一个“运动员”接口，“足球运动员”和“篮球运动员”（还有其他运动员）都实现“运动员”这个接口。而“运动员协会”就是一个简单工厂类，它负责实例化“运动员”。我们这里的“俱乐部”就是一个客户端（Client），不同的“俱乐部”就是不同的客户端。具体如下图表示：

对于不同的俱乐部对象（无论是八一还是深圳健力宝），他们都是面向“运动员”接口编程，而不用管是“足球运动员”还是“篮球运动员”，也就是说实现了“运动员”接口的具体类“足球运动员”无需暴露给客户端。这也满足了DIP。但具体的俱乐部（比如足球的深圳健力宝）如何确保自己获取的是自己想要的运

动员（健力宝俱乐部需要的当然是足球运动员）呢？这就需要“运动员协会”这一工厂类了。俱乐部通过调用“运动员协会”的具体方法，返回不同的实例。这同时也满足了LoD，也就是“深圳健力宝足球俱乐部”对象不直接与“足球运动员：李毅”对象通信，而是通过他们共同的“朋友”——“国家体育总局”通信。

下面给出各个类的程序，会有助于读者更好的了解笔者之前的介绍。

运动员.java

public interface 运动员 {       

        public void 跑();

        public void 跳();

}

足球运动员.java

public class 足球运动员 implements 运动员 {

        public void 跑(){

                //跑啊跑

        }

        public void 跳(){

                //跳啊跳

        }

}

篮球运动员.java

public class 篮球运动员 implements 运动员 {

        public void 跑(){

                //do nothing

        }

        public void 跳(){

                //do nothing

        }

}

//静态工厂(简单工厂)的特点:工厂类生成静态的对象.

体育协会.java

public class 体育协会 {      

        public static 运动员 注册足球运动员(){

                return new 足球运动员();

        }

        public static 运动员 注册篮球运动员(){

                return new 篮球运动员();

        }

}

俱乐部.java

public class 俱乐部 {

        private 运动员 守门员;

        private 运动员 后卫;

        private 运动员 前锋;

        public void test() {

                this.前锋 = 体育协会.注册足球运动员();

                this.后卫 = 体育协会.注册足球运动员();

                this.守门员 = 体育协会.注册足球运动员();

                守门员.跑();

                后卫.跳();

        }

}

以上就是简单工厂模式的一个简单实例，读者应该想象不用接口不用工厂而把具体类暴露给客户端的那种混乱情形吧（就好像没了体育总局，各个俱乐部在市场上自己胡乱的寻找仔细需要的运动员），简单工厂就解决了这种混乱。

我们用OCP看看简单工厂，会发现如果要对系统进行扩展的话治需要增加实现产品接口的产品类（上例表现为“足球运动员”，“篮球运动员”类，比如要增加个“乒乓球运动员”类），而无需对原有的产品类进行修改。这咋一看好像满足OCP，但是实际上还是需要修改代码的——对，就是修改工厂类。上例中如果增加“乒乓球运动员”产品类，就必须相应的修改“体育协会”工厂类，增加个“注册乒乓球运动员”方法。所以可以看出，简单工厂模式是不满足OCP的。

工厂方法模式及其实例
前一节的最末点明了简单工厂模式最大的缺点——不完全满足OCP。为了解决这一缺点，设计师们提出了工厂方法模式。工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类。下面我们通过修改上一节的实例来介绍工厂方法模式。

我们在不改变产品类（“足球运动员”类和“篮球运动员”类）的情况下，修改下工厂类的结构，如下图所示：

运动员.java

public interface 运动员 {       

        public void 跑();

        public void 跳();

}

足球运动员.java

public class 足球运动员 implements 运动员 {

        public void 跑(){

                //跑啊跑

        }

       

        public void 跳(){

                //跳啊跳

        }

}

篮球运动员.java

public class 篮球运动员 implements 运动员 {

        public void 跑(){

                //do nothing

        }

       

        public void 跳(){

                //do nothing

        }

}

//工厂模式区别简单工厂模式的地方,即一系列实现了共同接口的工厂类
体育协会.java

public interface 体育协会 {

        public 运动员 注册();

}

足球协会.java

public class 足球协会 implements 体育协会 {

        public 运动员 注册(){

                return new 足球运动员();

        }

}

篮球协会.java

public class 篮球协会 implements 体育协会 {

        public 运动员 注册(){

                return new 篮球运动员();

        }

}
俱乐部.java

public class 俱乐部 {

        private 运动员 守门员;

        private 运动员 后卫;

        private 运动员 前锋;

        public void test() {

                体育协会 中国足协 = new 足球协会();

                this.前锋 = 中国足协.注册();

                this.后卫 = 中国足协.注册();

                守门员.跑();

                后卫.跳();

        }

}

很明显可以看到，“体育协会”工厂类变成了“体育协会”接口，而实现此接口的分别是“足球协会”“篮球协会”等等具体的工厂类。

这样做有什么好处呢？很明显，这样做就完全OCP了。如果需要再加入（或扩展）产品类（比如加多个“乒乓球运动员”）的话就不再需要修改工厂类了，而只需相应的再添加一个实现了工厂接口（“体育协会”接口）的具体工厂类

 

抽象工厂

 

    提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

 适用性

 

    1.一个系统要独立于它的*品的创建、组合和表示时。 

    2.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。 

    3.当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时* 

    4*当你提供一个产品类库，而只想显示它们*接口而不是实现时。

                      

 参与者

 

    1.Ab*tractFactory

      声明一个创建抽象产品对象的操作接口。 

    2.ConcreteFactory

      实现创建具体产品对象的操作。 

    *.AbstractProduct

      为一类产品对象声明一个接口。

 

    4.ConcreteProdu*t

      定义一个将被相应的具体工厂创建的产品*象。

      实现*bstractProduct接口。 

    5.Client

      仅使用由AbstractFactory和AbstractProduc*类声明的接口

 类图

 例子

abstractFactory 

public interface IAn*malFactory { 

    ICat createCat();       

    IDog cre*teDog();

}

ConcreteFactory

 

p*blic class BlackAnimalFactory implem*nts IAnimalFactory { 

    public ICat createCat() {

        retur* new BlackCat();

    }

 

    public IDog createDog() {

        return new BlackDog();

    }

 

}

 

public class WhiteAnimalFac*ory imp*ements IAnimalFactory {

 

    public ICat createCat() {

        return new WhiteCat();

    }

 

    public IDog cre*teDog() {

        return new WhiteDog();

    }

 

}

Abstrac*Product

 

public interface ICat { 

    void eat();

}

 

public interface IDog { 

    void eat();

}

Concrete*roduct

 

public class Black*at implements ICat { 

    public void eat() {

        System.out.println("The bl*ck cat is eating!");

    }

 

}

 

public class WhiteCat implements *Cat {

 

    public void eat() {

        Sy*tem.out.prin*ln("The w*ite cat is eating!*);

    }

 

}

 

public class BlackDog implements IDog {

 

    public void eat() {

        System.out.println("The black dog is eating");

    }

 

}

 

public class WhiteDog implements IDog {

 

    public void eat() {

        System.out.println("The white dog is eat*ng!");

    }

 

}

Client

 

public static void main(String[] args) {

    IAnimalFactory blackAnimalFa*tory = new BlackAnimalFactory();

    ICat blackCat = blackAnimalFactory.createCat();

    blackCat.eat();

    IDog blackD*g = blackAnimalFactory.createDog();

    blackDog.eat();

    

    IAnimalFactory whiteAnimalF*ctory = new WhiteAnimalFactory();

    ICat whiteCat = whiteAnimalFactory.createCat();

    whiteCat.eat();

    IDog *hiteDog = whiteAnimalFactory.createDog();

    whiteDog.eat();

}

res*lt

 

The bla*k cat is eating!

Th* black dog is eatin*!

The white cat is eating!

The white dog is *ating!