#yyds干货盘点#设计模式之工厂模式

Posted 2021-12-02 汤圆学Java

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了#yyds干货盘点#设计模式之工厂模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

作者：汤圆

个人博客：javalover.cc

前言

工厂我们都知道，就是生产东西的地方；

以前的农业时代，我们需要啥东西，都是自己做，比如椅子、桌子；

后来到了工业时代，我们需要啥东西，大部分都是工厂做，你只需要告诉工厂需要的东西。

其实软件中的工厂设计模式，也是类似：不需要我们自己去创建对象，只需要告诉工厂类，需要啥对象，工厂类会帮你创建。

下面我们循序渐进来介绍下工厂模式

正文

1. 制作一种椅子

这个是最简单的了，就是谁需要，谁就创建一个，很方便；

package pattern.factory.nofactory;

/**
 * 没有工厂，直接创建椅子
 */
public class NoFactory {
    public static void main(String[] args) {
        Chair chair = new Chair();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }

    static class Chair {
        public String name = "小椅子";
        public void prepare() {
            System.out.println(name + "的原材料是：A，B，C");
        }
        public void make(){
            System.out.println(name + "制作中");
        }
        public void box(){
            System.out.println(name + "打包中");
        }
    }
}

2. 制作多种椅子

过了几天，小李觉得这种椅子不舒服，没有靠背，于是又创建了带靠背的椅子

package pattern.factory.nofactory;

/**
 * 没有工厂，直接创建椅子（多种椅子）
 */
public class NoFactory2 {
    public static void main(String[] args) {
        Chair chair = new ChairA();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();

        Chair chairB = new ChairB();
        chairB.prepare();
        chairB.make();
        chairB.box();

    }

}

abstract class Chair {
    public String name;
    public abstract void prepare();
    public void make(){
        System.out.println(name + "制作中");
    }
    public void box(){
        System.out.println(name + "打包中");
    }
}
class ChairA extends Chair {

    public ChairA() {
        this.name = "小椅子";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A，B，C");
    }
}
class ChairB extends Chair {

    public ChairB() {
        this.name = "靠背椅";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A2，B2，C2");
    }
}

这样看来，好像问题也不大；

可以是如果不止两种，而是十几种几十种呢？

此时再一个个创建就很麻烦了；

于是就有了工厂模式。

3. 创建一个椅子工厂（简单工厂模式）

小李花钱建了一个工厂，专门做各种各样的椅子，这样他每天都可以换不同的椅子坐；

大概的流程就是小李需要什么椅子，就告诉工厂，工厂来做（不再需要自己做）。

package pattern.factory.simple1;

public class SimpleFactory1 {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleChairFactory simpleChairFactory = new SimpleChairFactory();
        simpleChairFactory.order("小椅子");
        simpleChairFactory.order("靠背椅");
    }
}

class SimpleChairFactory {
    public Chair chair;
    public void order(String name){
        if(name == "小椅子"){
            chair = new ChairA();
        }else if(name == "靠背椅"){
            chair = new ChairB();
        }else{
            chair = null;
        }
        if(chair != null){
            chair.prepare();
            chair.make();
            chair.box();
        }else{
            System.out.println("找不到对应的椅子");
        }
    }
}

abstract class Chair {
    public String name;
    public abstract void prepare();
    public void make(){
        System.out.println(name + "制作中");
    }
    public void box(){
        System.out.println(name + "打包中");
    }
}

class ChairA extends Chair {

    public ChairA() {
        this.name = "小椅子";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A，B，C");
    }
}
class ChairB extends Chair {

    public ChairB() {
        this.name = "靠背椅";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A2，B2，C2");
    }
}

上面这个就是简单工厂模式，通过把自己的需求告诉工厂，工厂去做出你想要的东西；

4. 创建多个椅子工厂（工厂方法模式）

上面的简单工厂模式，确实很简单，用起来也很方便；

但是有一个很大的缺点，就是如果需要增加椅子的种类，那么就需要修改工厂类的源代码；

这样一来就违背了开闭原则：对类的扩展开放，对类的修改关闭；

所以我们需要对其进行改进，创建多个工厂子类，来实现不同的创建任务。

package pattern.factory.method;

/**
 * 工厂方法模式：将工厂类抽象出来，子类去实现对象的创建
 */
public class MethodFactory {
    public static void main(String[] args) {
        SmallChairFactory smallFactory = new SmallChairFactory();
        smallFactory.order();
        BackChairFactory backFactory = new BackChairFactory();
        backFactory.order();

    }
}

interface ChairFactory{
    void order();
}

class SmallChairFactory implements ChairFactory{
    public Chair chair;
    public void order(){
            chair = new ChairA();
            chair.prepare();
            chair.make();
            chair.box();
    }
}

class BackChairFactory implements ChairFactory{
    public Chair chair;
    public void order(){
        chair = new ChairB();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }
}

abstract class Chair {
    public String name;
    public abstract void prepare();
    public void make(){
        System.out.println(name + "制作中");
    }
    public void box(){
        System.out.println(name + "打包中");
    }
}

class ChairA extends Chair {

    public ChairA() {
        this.name = "小椅子";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A，B，C");
    }
}

class ChairB extends Chair {

    public ChairB() {
        this.name = "靠背椅";
    }

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(name + "的原材料是：A2，B2，C2");
    }
}

5. 创建多个椅子工厂（抽象工厂模式）

上面的工厂方法模式，虽然解决了简单工厂模式的问题（不好扩展，单个类任务繁重），但是它本身也是有缺点的；

就是工厂方法模式中，一个工厂子类只负责生产一种产品，所以后期增加产品时，会导致工厂类过多；

这时就需要将产品进行一个简单的分类（按特定的属性分类，比如按材质分类）：比如木头椅子，全都让一个厂去做；塑料椅子，让另一个厂去做。

然后每个材质的椅子，内部再按结构分类（小椅子，靠背椅）；

这个就是抽象工厂模式的核心：将产品进行分类，然后分配到不同的工厂子类中。

下面这个例子是先按照材质进行大的分类，再按照结构进行小的分类：

package pattern.factory.abstract1;

/**
 * 抽象工厂模式：将工厂类抽象出来，再把产品分类，每个子工厂生产特定类型的产品
 *
 * 是工厂方法模式的升级版，工厂方法模式是一个工厂只做一个产品，而抽象工厂模式是一个工厂做一类产品
 */
public class AbstractFactory {
    public static void main(String[] args) {
        // 木头
        WoodChairFactory woodChairFactory = new WoodChairFactory();
        woodChairFactory.orderSmallChair();
        woodChairFactory.orderBackChair();
        // 塑料
        PlasticChairFactory plasticChairFactory = new PlasticChairFactory();
        plasticChairFactory.orderSmallChair();
        plasticChairFactory.orderBackChair();
    }
}

interface ChairFactory{
    void orderSmallChair();
    void orderBackChair();
}
// 木头椅子 工厂
class WoodChairFactory implements ChairFactory{
    public WoodChair chair;

    @Override
    public void orderSmallChair() {
        chair = new WoodSmallChair();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }

    @Override
    public void orderBackChair() {
        chair = new WoodBackChair();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }
}
// 塑料椅子 工厂
class PlasticChairFactory implements ChairFactory{
    public PlasticChair chair;
    @Override
    public void orderSmallChair() {
        chair = new PlasticSmallChair();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }

    @Override
    public void orderBackChair() {
        chair = new PlasticBackChair();
        chair.prepare();
        chair.make();
        chair.box();
    }
}

abstract class Chair {
    public String type; // 木头/塑料
    public String name; // 小椅子/靠背椅
    public void prepare(){
        System.out.println(type+name + "的制作步骤是：A，B，C");
    }
    public void make(){
        System.out.println(type+name + "制作中");
    }
    public void box(){
        System.out.println(type+name + "打包中");
    }
}
// 木头椅
class WoodChair extends Chair {

    public WoodChair() {
        this.type = "木头-";
    }
}

class WoodSmallChair extends WoodChair{
    public WoodSmallChair(){
        this.name = "小椅子";
    }
}

class WoodBackChair extends WoodChair{
    public WoodBackChair(){
        this.name = "靠背椅";
    }
}

// 塑料椅
class PlasticChair extends Chair {

    public PlasticChair() {
        this.type = "塑料-";
    }
}
class PlasticSmallChair extends PlasticChair{
    public PlasticSmallChair(){
        this.name = "小椅子";
    }
}

class PlasticBackChair extends PlasticChair{
    public PlasticBackChair(){
        this.name = "靠背椅";
    }
}

上面的这个抽象工厂模式的例子，虽然现在增加椅子的种类很方便了，只需要扩展一个椅子的子类就可以（比如铁的椅子，只需要创建 IronChair 继承 Chair就可以了）；

但是缺点也很明显，细心的朋友可能发现了，就是如果想要增加其他结构的椅子，比如躺椅，那么就需要先改动椅子工厂接口（增加躺椅的制作过程），再在每个实现工厂类中去实现。