JAVA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，这种设计模式属于创建性模式，是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，并且是通过使用同一个接口来指向新创建的对象例如：你在买一辆车时并不需要这辆车的具体实现，只要从工厂里直接提货就好。
我们来举一个简单的栗子体会一下工厂模式的含义，在这个栗子中我们创建一个形状接口及其实现类，还有一个工厂类。第一步：创建接口Shape.java

public interface Shape {
void draw();
}

第二步：创建Shape.java的实现类Circle.java

public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}

Square.java

public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}

第三步：创建一个工厂ShapeFactory1.java

public class ShapeFactory1 {

private final String CIRCLE = "CIRCLE";
private final String RECTANGLE = "RECTANGLE";
private final String SQUARE = "SQUARE";

/**
* 使用getShape()获取形状类型对象
* @param shapeType
* @return
*/
public Shape getShape(String shapeType){
if(StringUtils.isEmpty(shapeType)){
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();
}

return null;
}
}

第四步：使用该工厂来创建对象

public class FactoryPatternDemo1 {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory1 factory1 = new ShapeFactory1();

//获取circle对象
Shape shape1 = factory1.getShape("circle");
shape1.draw();

//获取Rectangle对象
Shape shape2 = factory1.getShape("Rectangle");
shape2.draw();

//获取Square对象
Shape shape3 = factory1.getShape("Square");
shape3.draw();
}
}

第五步：验证输出

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.

由此总结工厂模式的优缺点：优点：1、一个调用者只要知道其名字就可以，不需要知道其创建过程；2、拓展性高：增加产品时只需要拓展一个工厂类就好了。缺点：每次增加一个产品就要新增一个具体类和实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，一定程度上增加了系统的复杂度。所以，我们在创建复杂对象时适合使用工厂模式，创建简单对象时使用new关键字来创建。-----------------------------------------------我是一条分割线-----------------------------------------------上面的代码中存在一个很大的问题：每增加一个实现类就要修改ShapeFactory1.java的代码，这样是及其不正确的做法，为了解决这个问题，我们使用反射机制来改进。升级版本一：工厂类：

public class ShapeFactory2 {

public static Object getClass(Class<?extends Shape> clazz){
Object obj = null;
try {
obj = Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return obj;
}
}

使用工厂：

public class FactoryPatternDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Circle circle = (Circle) ShapeFactory2.getClass(Circle.class);
circle.draw();

Rectangle rectangle = (Rectangle) ShapeFactory2.getClass(Rectangle.class);
rectangle.draw();

Square square = (Square) ShapeFactory2.getClass(Square.class);
square.draw();

}
}

这个版本虽然改进了频繁修改代码的缺点，但还是存在一个问题：调用后不能直接拿到想要的对象还要进行类型强转。这次我们使用泛型来解决。升级版本二：

public class ShapeFactory3 {
public static <T> T getClass(Class<? extends T> clazz) {
T obj = null;

try {
obj = (T) Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

return obj;
}
}

使用工厂：

public class FactoryPatternDemo3 {
public static void main(String[] args) {

Circle circle = ShapeFactory3.getClass(Circle.class);
circle.draw();

Rectangle rect = ShapeFactory3.getClass(Rectangle.class);
rect.draw();

Shape square = ShapeFactory3.getClass(Square.class);
square.draw();
}
}