浅谈设计模式之工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）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，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图：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。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

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 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、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。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，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。这并不是什么好事。

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。

代码实例：

1、创建一个服装生产接口：

package factory.service;

/**
* 服装生产接口
*
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public interface ClothesMakeService {

void make();
}

2、创建三个服装生产车间类、分别为商务款、休闲款、运动款：

package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 商务款生产车间
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class BusinessImpl implements ClothesMakeService {

@Override
public void make(){
System.out.println("商务装制作中");
}
}

package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 休闲装生产车间
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class CasualImpl implements ClothesMakeService {

@Override
public void make(){
System.out.println("休闲装制作中");
}
}

package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 运动装生产车间
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class SportswearImpl implements ClothesMakeService {

@Override
public void make(){
System.out.println("运动装制作中");
}
}

3、创建服装工厂类：

package factory;

import factory.impl.CasualImpl;
import factory.impl.SportSwearImpl;
import factory.impl.BusinessImpl;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 服装生产工厂
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class ClothesMakeFactory {

/**
* 根据服装类型制作
*
* @param clothesType
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public ClothesMakeService getClothes(String clothesType){

if("商务".equals(clothesType)){
return new BusinessImpl();
} else if ("运动".equals(clothesType)){
return new SportSwearImpl();
} else if ("休闲".equals(clothesType)){
return new CasualImpl();
} else {
return null;
}

}
}

4、创建服装生产工厂测试类，这里使用Junit类测试（你也可以通过main方法）：

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;
import org.junit.Test;

/**
* 服装工厂 测试类
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class ClothesMakeFactoryTest {

@Test
public void test(){

//实例化服装工厂类
ClothesMakeFactory clothesFactory = new ClothesMakeFactory();

//获取职业装生产车间的对象
ClothesMakeService business = clothesFactory.getClothes("商务");
//职业装开始生产
business.make();

//获取运动装生产车间的对象
ClothesMakeService sportSwear = clothesFactory.getClothes("运动");
//运动装开始生产
sportSwear.make();

//获取休闲装生产车间的对象
ClothesMakeService casual = clothesFactory.getClothes("休闲");
//休闲装开始生产
casual.make();

}
}

5、运行结果如下：

小结

至此通过简单 “服装工厂” 来为我们暖身，也就是小厂子。由于客户量增多，五花八门的服装订单都来了，因此接下来我们还会有复杂大型生产工厂，不要走开，我们继续扩大厂子喔！

抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

意图：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。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。

如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。

关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

应用实例：工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装（成套，一系列具体产品）、时尚装（成套，一系列具体产品），甚至对于一个家庭来说，可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装，这些也都是成套的，即一系列具体产品。假设一种情况（现实中是不存在的，要不然，没法进入共产主义了，但有利于说明抽象工厂模式），在您的家中，某一个衣柜（具体工厂）只能存放某一种这样的衣服（成套，一系列具体产品），每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解，所有的衣柜（具体工厂）都是衣柜类的（抽象工厂）某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣（某一具体产品），裤子（某一具体产品），这些具体的上衣其实也都是上衣（抽象产品），具体的裤子也都是裤子（另一个抽象产品）。

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

使用场景： 1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

注意事项：产品族难扩展，产品等级易扩展。

代码实例：

1、创建抽象工厂类来获取工厂：

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 服装生产抽象工厂
*
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-22
* */
public abstract class AbstractFactory {

/**
* 获取某个品牌的服装
* @param brand
* */
public abstract ClothesMakeService getClothes(String brand);
}

2、创建品牌服装工厂和非品牌服装工厂：

package factory;

import factory.impl.NikeImpl;
import factory.impl.QiPaiImpl;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 品牌服装生产工厂
*
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-22
* */
public class BrandClothesMakeFactory extends AbstractFactory{

@Override
public ClothesMakeService getClothes(String brand){

if ("耐克".equals(brand)) {
return new NikeImpl();
} else if ("柒牌".equals(brand)) {
return new QiPaiImpl();
}

return null;
}

}

package factory;

import factory.impl.*;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
* 非品牌 服装生产工厂
*
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-22
* */
public class NonBrandClothesMakeFactory extends AbstractFactory{

@Override
public ClothesMakeService getClothes(String clothesType){

if("商务".equals(clothesType)){
return new BusinessImpl();
} else if ("运动".equals(clothesType)){
return new SportSwearImpl();
} else if ("休闲".equals(clothesType)){
return new CasualImpl();
}

return null;
}

}

3、创建工厂创造/生成器：

package factory;

/**
* 工厂创造/生成器
*
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-22
* */
public class FactoryProducer {

public static AbstractFactory getFactory(String choice){

if ("品牌".equals(choice)){
return new BrandClothesMakeFactory();
}else if ("非品牌".equals(choice)){
return new NonBrandClothesMakeFactory();
}
return null;
}
}

4、创建服装抽象工厂测试类：

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;
import org.junit.Test;

/**
* 服装抽象工厂 测试类
* @author lihaoshan
* @date 2018-06-19
* */
public class AbstractFactoryTest {

@Test
public void test(){

System.out.println("*************品牌服装**************");
//通过工厂生产器 获取品牌服装厂对象
AbstractFactory brandFactory = FactoryProducer.getFactory("品牌");

ClothesMakeService qipaiMakeService = brandFactory.getClothes("柒牌");
qipaiMakeService.make();
ClothesMakeService nikeMakeService = brandFactory.getClothes("耐克");
nikeMakeService.make();

System.out.println("\n*************非品牌服装**************");
AbstractFactory nonBrandFactory = FactoryProducer.getFactory("非品牌");
ClothesMakeService casual = nonBrandFactory.getClothes("休闲");
casual.make();
}
}

5、运行效果如下：

源码地址

码云：https://gitee.com/haoshan/design_pattern

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