设计模式之工厂模式

一、设计模式之工厂模式：

工厂模式是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它和结构型模式，行为型模式是三大主要的设计模式，除了这些之外，还有并发型模式，线程型模式，工厂模式提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，而是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象，将创建对象和使用对象分开。

 

使用说明：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

关键：创建过程在其子类执行。 

 

优点： 

1、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

2、将客户和实际创建具体产品的代码分隔开（解耦）

3、个调用者想创建一个对象，只要知道其接口名称就可以了。

4、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。

 

缺点：

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和修改对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。（使用反射机制可以解决每次增加一个产品时，都需要增加一个对象实现工厂的缺点。）

 

应用实例：

1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。。

2、Hibernate、mybaits换数据库只需换方言和驱动就可以，不用去管内部是怎么实现转化的。

 

使用场景： 

1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。

2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。

3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

 

 

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

 

 

简单的代码示例：

（1）先创建一个产品接口类Shape：

public interface Shape {

void draw();

}

 

（2）创建产品接口的实现类Circle、Rectangle、Square：

public class Circle implements Shape {

@Override

public void draw() {

System.out.println("调用Circle的draw()方法");

}

}

 

public class Rectangle implements Shape {

@Override

public void draw() {

System.out.println("调用Rectangle的draw()方法");

}

}

 

public class Square implements Shape {

@Override

public void draw() {

System.out.println("调用Square的draw()方法");

}

}

 

（3）创建一个工厂ShapeFactory ，生成基于给定信息的实体类对象：

public class ShapeFactory {

//使用 getShape方法获取形状类型的对象

public Shape getShape(String shapeType){

if(shapeType==null){

return null;

}

if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){

return new Circle();

}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){

return new Rectangle();

}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){

return new Square();

}

System.out.println("请输入正确的shapeType类型");

return null;

}

//反射机制：使用反射机制可以解决每次增加一个产品时，都需要增加一个对象实现工厂的缺点

public static Object getClass(Class<? extends Shape> clazz){

Object obj=null;

try{

obj=Class.forName(clazz.getName()).newInstance();

/*

 * 1.Class.forName(String className)这个方法传入一个类型的全路径的名字

 * (也就是带包的完整名字)，会返回一个字节码类型(也就是Class类型)的实例。

 * 2.然后再用这个字节码类型的实例clazz调用newInstance()方法

 * 会返回一个Object类型的对象。

 */

}catch (ClassNotFoundException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (InstantiationException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (IllegalAccessException e) {

            e.printStackTrace();

        }

return obj;

}

}

（4）生产产品：

public class FactoryPatternDemo {

public static void main(String[] args) {

ShapeFactory shapeFactory=new ShapeFactory();

//获取Circle的对象，并调用他的draw方法

Shape shape1=shapeFactory.getShape("CIRCLE");

shape1.draw();

Shape shape2=shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

shape2.draw();

Shape shape3=shapeFactory.getShape("SQUARE");

shape3.draw();

//使用反射：需要采用强制转化

Rectangle rect = (Rectangle) ShapeFactory.getClass(Rectangle.class);

rect.draw();

Square square = (Square) ShapeFactory.getClass(Square.class);

square.draw();

}

}

 

（5）结果示例：

调用Circle的draw()方法

调用Rectangle的draw()方法

调用Square的draw()方法

调用Rectangle的draw()方法

调用Square的draw()方法

 

 

二、工厂模式与抽象工厂模式：

工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题。===>>>>解决：就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。

 

工厂模式语言抽象工厂模式的区别：

（1）抽象工厂的工厂是类；工厂方法的工厂是方法。

（2）抽象工厂模式产出是一个抽象（接口），工厂模式产出是一个产品（实例）。

（3）若添加一个新的产品，抽象工厂模式是创建新工厂（符合“闭合原则”），工厂模式是修改工厂。