工厂模式详解（简单工厂+工厂方法+抽象工厂）

这篇文章是对三个工厂模式的分析总结，把三个放在一起希望可以帮到大家更好的理解工厂模式。本文的例子选用的是《head first 设计模式》一书中的披萨店。

问题描述：一个披萨店里有芝士披萨和蔬菜披萨，客人到店里买预定披萨，可能你的代码会这么写：

public void orderPizza(String type){
Pizza pizza = null;

if (type.equals("cheese")){
pizza = new CheesePizza();
}else if (type.equals("veggie")){
pizza = new VeggiePizza();
}

if (pizza != null){
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}

}

如果你要添加店里的披萨口味，那你需要添加更多的if else，如果有些口味销量不好，那你有需要去删除多余的if else；这样频繁的修改明显不是我们想要的。这里就要用到简单工厂模式了。

简单工厂模式

定义：又叫做静态工厂方法模式，是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。

下面先给出uml类图



添加了一个新的工厂类，通过工厂类的createPizza()方法来制作客户需要的披萨具体的代码如下：

SimplePizzaFactory:

public class SimplePizzaFactory {

public static Pizza createPizza(String type){
Pizza pizza = null;

if (type.equals("cheese")){
pizza = new CheesePizza();
}else if (type.equals("veggie")){
pizza = new VeggiePizza();
}
return pizza;
}

}

写一个披萨的抽象类，所有的披萨继承这个抽象类，我把披萨的切割和包装当做是不变的步骤，不同的披萨准备方法和烘焙方法不一样。

Pizza:

public abstract class Pizza {

public abstract void prepare();

public abstract void bake();

public void cut(){
System.out.println("cut pizza");
};

public void box(){
System.out.println("cut pizza");
};
}

CheesePizza:

public class CheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println("prepare CheesePizza");
}

@Override
public void bake() {
System.out.println("bake CheesePizza");
}
}

VeggiePizza:

public class VeggiePizza extends Pizza{

@Override
public void prepare() {
System.out.println("prepare VeggiePizza");
}

@Override
public void bake() {
System.out.println("bake VeggiePizza");
}
}

PizzaStore:

public class PizzaStore {

public void orderPizza(String type){
Pizza pizza;

pizza = SimplePizzaFactory.createPizza(type);

if (pizza != null){
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}

}

public static void main(String[] args) {
PizzaStore pizzaStore = new PizzaStore();

pizzaStore.orderPizza("cheese");

pizzaStore.orderPizza("veggie");

}
}

截图：



到这里算是解决一开始提到的频繁修改问题，接下来披萨店有了新的需求，披萨店要在芝加哥和纽约开分店，但是芝加哥和纽约地区不同口味也会不同。接下来就要通过工厂方法模式来解决问题。

工厂方法模式

uml类图：



这里修改了PizzaStore类，新增了NYPizzaStore和ChicagoPizzaStore

代码如下：

Pizza:

public abstract class Pizza {

public abstract void prepare();

public abstract void bake();

public void cut(){
System.out.println("cut pizza");
};

public void box(){
System.out.println("cut pizza");
};
}

NYStyleVeggiePizza:

public class NYStyleVeggiePizza extends Pizza{

@Override
public void prepare() {
System.out.println("prepare NYStyleVeggiePizza");
}

@Override
public void bake() {
System.out.println("bake NYStyleVeggiePizza");
}
}

NYStyleCheesePizza:

public class NYStyleCheesePizza extends Pizza{

@Override
public void prepare() {
System.out.println("prepare NYStyleCheesePizza");
}

@Override
public void bake() {
System.out.println("bake NYStyleCheesePizza");
}
}

PizzaStore:

/**
* Created by zhaoyigang on 2017/6/3.
*/
public abstract class PizzaStore {

protected abstract Pizza createPizza(String type);

public void orderPizza(String type){

Pizza pizza;

pizza = createPizza(type);

if (pizza != null){
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}

}

public static void main(String[] args) {
ChicagoPizzaStore chicagoPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();

chicagoPizzaStore.orderPizza("cheese");

NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();

nyPizzaStore.orderPizza("veggie");
}
}

ChicagoPizzaStore:

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{
@Override
protected Pizza createPizza(String type) {
if (type.equals("cheese")){
return new ChicagoStyleCheesePizza();
}else if (type.equals("veggie")){
return new ChicagoStyleVeggiePizza();
}
return null;
}
}

NYPizzaStore:

public class NYPizzaStore extends PizzaStore{

@Override
protected Pizza createPizza(String type) {
if (type.equals("cheese")){
return new NYStyleCheesePizza();
}else if (type.equals("veggie")){
return new NYStyleVeggiePizza();
}
return null;
}
}

截图：



相比之下，简单工厂模式只有一个工厂，工厂方法模式对每一个产品都有相应的工厂。纽约和芝加哥的披萨店分别有不同的工厂，生产不同口味的披萨，满足不同客户的需求。

如果要确保每个披萨店的原料标准化，打算建造一个原料生产的工厂，并将原料运送到各家加盟店。那么就要用到抽象工厂方法了。

抽象工厂方法

定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。

UML类图：



代码如下：

Pizza:

public abstract class Pizza {

private Materiel materiel;

public abstract void prepare();

public abstract void bake();

public void cut(){
System.out.println("cut pizza");
}

public void box(){
System.out.println("box pizza");
}
}

CheesePizza:

public class CheesePizza extends Pizza{

private MaterielFactory materielFactory;

public CheesePizza(MaterielFactory materielFactory){
this.materielFactory = materielFactory;
}

@Override
public void prepare() {
materielFactory.createMateriel();
System.out.println("prepare cheesePizza");
}

@Override
public void bake() {
System.out.println("bake cheesePizza");
}
}

MaterielFactory:

public interface MaterielFactory {

public Materiel createMateriel();

}

NYMaterielFactory:

public class NYMaterielFactory implements MaterielFactory{
@Override
public Materiel createMateriel() {
System.out.println("prepare NYPizzaMateriel");
return new NYPizzaMateriel();
}
}

ChicagoMaterielFactory:

public class ChicagoMaterielFactory implements MaterielFactory{
@Override
public Materiel createMateriel() {
System.out.println("prepare ChicagoPizzaMateriel");
return new ChicagoPizzaMateriel();
}
}

PizzaStore:

public abstract class PizzaStore {

protected abstract Pizza createPizza(String type);

public void orderPizza(String type){

Pizza pizza;

pizza = createPizza(type);

if (pizza != null){
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
System.out.println("finished");
System.out.println("***************");
}

}

public static void main(String[] args) {
ChicagoPizzaStore chicagoPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();
chicagoPizzaStore.orderPizza("cheese");

NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();
nyPizzaStore.orderPizza("veggie");
}
}

ChicagoPizzaStore:

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{
@Override
protected Pizza createPizza(String type) {

ChicagoMaterielFactory chicagoMaterielFactory = new ChicagoMaterielFactory();

if (type.equals("cheese")){
return new CheesePizza(chicagoMaterielFactory);
}else if (type.equals("veggie")){
return new VeggiePizza(chicagoMaterielFactory);
}
return null;
}
}

NYPizzaStore:

public class NYPizzaStore extends PizzaStore{

@Override
protected Pizza createPizza(String type) {

NYMaterielFactory materielFactory = new NYMaterielFactory();

if (type.equals("cheese")){
return new CheesePizza(materielFactory);
}else if (type.equals("veggie")){
return new VeggiePizza(materielFactory);
}
return null;
}
}

相比之下，工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。