工厂模式（创建型）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了工厂模式（创建型）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
工厂模式是用工厂方法代替new操作的一种模式。工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑使用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量（降低耦合）。
一、简单工厂模式
简单工厂模式包含如下三种角色：
抽象产品：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
具体产品：实现或者继承抽象产品的子类。
具体工厂：提供了创建产品的方法，使用者通过该方法来获取产品。
实例
//抽象产品角色
public interface Produce
void doProduce();
//产品实例 1
public class SpicyChickenHamburg implements Produce
@Override
public void doProduce()
System.out.println("offer SpicyChickenHamburg ");
//产品实例 2 鸡腿堡
public class ChickenDrumsticksHamburg implements Produce
public void doProduce()
System.out.println("do ChickenDrumsticksHamburg ");
//工厂
public class MacDonaldHamburgFactory
public Produce getProduct(String productName)
if ("SpicyChickenHamburg".equals(productName))
return new SpicyChickenHamburg();
else if ("ChickenDrumsticksHamburg".equals(productName))
return new ChickenDrumsticksHamburg();
else
return null;
优点：客户端免除了直接创建产品对象的责任，而仅仅负责“消费”产品
缺点：每增加一样商品，简单工厂就需要修改相应的商业逻辑和判断逻辑，这显自然是违背开闭原则的。
在实际应用中，很可能产品是一个多层次的树状结构。由于简单工厂模式中只有一个工厂类来对应这些产品，所以对于复杂的业务环境可能不太适应。
由此引出工厂方法模式。
二.工厂方法模式(扩展不属于23种设计模式)
角色分析
抽象工厂角色：这是工厂方法模式的核心，它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
具体工厂角色：它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。在java中它由具体的类来实现。
抽象产品角色：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
具体产品角色：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。
实例如下：
//抽象产品角色
public interface Produce
void doProduce();
//产品实例 1-1 麦辣鸡翅汉堡
public class SpicyChickenHamburg implements Produce
public void doProduce()
System.out.println(“offer SpicyChickenHamburg ”);
//产品实例 1-2 鸡腿堡
public class ChickenDrumsticksHamburg implements Produce
@Override
public void doProduce()
System.out.println("do ChickenDrumsticksHamburg ");
//产品实例 2-1 小杯可乐
public class SmallCola implements Produce
public void doProduce()
System.out.println(“do SmallCola ”);
//产品实例 2-2 大杯可乐
public class BigCola implements Produce
public void doProduce()
System.out.println(“do BigCola ”);
//抽象工厂角色
public interface MacDonaldFactory
Produce getProduct(String productName);
//汉堡包工厂
public class HamburgFactory implements MacDonaldFactory
@Override
public Produce getProduct(String productName)
if ("SpicyChickenHamburg".equals(productName))
return new SpicyChickenHamburg();
else if ("ChickenDrumsticksHamburg".equals(productName))
return new ChickenDrumsticksHamburg();
else
return null;
//可乐工厂
public class ColaFactory implements MacDonaldFactory
@Override
public Produce getProduct(String productName)
if("SmallCola".equals(productName))
return new SmallCola();
else if("BigCola".equals(productName))
return new BigCola();
else
return null;
缺点：每一个产品应一个工厂子类，在创建具体产品对象时，实例化不同的工厂子类。但是，如果业务涉及的子类越来越多，难道每一个子类都要对应一个工厂类吗？这样会使得系统中类的个数成倍增加，增加了代码的复杂度。
为了缩减工厂实现子类的数量，不必给每一个产品分配一个工厂类，可以将产品进行分组，每组中的不同产品由同一个工厂类的不同方法来创建。于是引入了抽象工厂模式
三. 抽象工厂模式
//抽象产品Cola
public interface Cola
void doProduce();
//具体产品SmallCola
public class SmallCola implements Cola
@Override
public void doProduce()
System.out.println("do SmallCola ");
//具体产品BigCola
public class BigCola implements Cola
@Override
public void doProduce()
System.out.println("do BigCola ");
//抽象产品Hamburg
public interface Hamburg
void doProduce();
//具体产品ChickenDrumsticksHamburg
public class ChickenDrumsticksHamburg implements Hamburg
@Override
public void doProduce()
System.out.println("do ChickenDrumsticksHamburg ");
//具体产品SpicyChickenHamburg
public class SpicyChickenHamburg implements Hamburg
@Override
public void doProduce()
System.out.println("offer SpicyChickenHamburg ");
//抽象工厂AbtractFactory
public interface AbtractFactory
Cola doCola();
Hamburg doHamburg();
//大汉堡工厂BigColaHamburgFactory
public class BigColaHamburgFactory implements AbtractFactory
@Override
public Cola doCola()
return new BigCola();
@Override
public Hamburg doHamburg()
return new SpicyChickenHamburg();
//小汉堡工厂SmallColaHamburgFactory
public class SmallColaHamburgFactory implements AbtractFactory
@Override
public Cola doCola()
return new SmallCola();
@Override
public Hamburg doHamburg()
return new ChickenDrumsticksHamburg();
测试
public class Test
public static void main(String[] args)
AbtractFactory abtractFactory=new BigColaHamburgFactory();
abtractFactory.doCola().doProduce();
abtractFactory.doHamburg().doProduce();
AbtractFactory abtractFactory1=new SmallColaHamburgFactory();
abtractFactory1.doCola().doProduce();
abtractFactory1.doHamburg().doProduce();
创建型模式之工厂模式
GitHub地址：https://github.com/zhangboqing/design-mode/tree/master/src/main/java/com/zbq
一、工厂模式分类
1）简单工厂
2）工厂方法
3）抽象工厂
二、简单工厂
1.定义
简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。
2.代码实示例
1 /** 2 * @author zhangboqing 3 * @date 2017/12/12 4 * 简单工厂 5 */ 6 public class SimpleFactory { 7 8 /** 9 * 第一种形式 10 * 调用指定方法，直接返回对象 11 * @return 12 */ 13 public static Object createObject() { 14 15 return new Object(); 16 } 17 18 /** 19 * 第二种形式 20 * 根据指定的type，获取对应的对象 21 * @param type 22 * @return 23 */ 24 public static Object createObject(Integer type) { 25 26 if (type.equals(1)) { 27 return new Object1(); 28 } else if (type.equals(2)) { 29 return new Object2(); 30 } else if (type.equals(3)) { 31 return new Object3(); 32 } 33 return null; 34 } 35 36 37 /** 方便阅读，具体产品，放入同一个类 */ 38 public static class Object1 { 39 40 private static String name = "对象1"; 41 } 42 43 public static class Object2 { 44 private static String name = "对象2"; 45 } 46 47 public static class Object3 { 48 private static String name = "对象3"; 49 50 } 51 52 }
3.优点和缺点分析
优点：
>工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任
>客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量
>通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性
缺点：
>系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护
>简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构
4.应用场景
在以下情况下可以使用简单工厂模式：
>工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
>客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。
三、工厂方法
1.定义
工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，它属于类创建型模式。在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
2.代码实示例
1 /** 2 * @author zhangboqing 3 * @date 2017/12/12 4 * 工厂方法 5 */ 6 public abstract class FactoryMethod { 7 8 //TODO：该方法就是工厂方法 9 public abstract Object createObject(String type); 10 11 12 /** 方便阅读，具体工厂实现类，放入同一个类 */ 13 public class FactoryMethod1 extends FactoryMethod { 14 15 //子类必须实现抽象工厂方法，决定到底生产哪个对象 16 @Override 17 public Object createObject(String type) { 18 //生成 19 return new Object1(); 20 } 21 } 22 23 public class FactoryMethod2 extends FactoryMethod { 24 25 //子类必须实现抽象工厂方法，决定到底生产哪个对象 26 @Override 27 public Object createObject(String type) { 28 //生成 29 return new Object2(); 30 } 31 } 32 33 public class FactoryMethod3 extends FactoryMethod { 34 35 //子类必须实现抽象工厂方法，决定到底生产哪个对象 36 @Override 37 public Object createObject(String type) { 38 //生成 39 return new Object3(); 40 } 41 } 42 43 44 /** 方便阅读，具体产品，放入同一个类 */ 45 public static class Object1 { 46 47 private static String name = "对象1"; 48 } 49 50 public static class Object2 { 51 private static String name = "对象2"; 52 } 53 54 public static class Object3 { 55 private static String name = "对象3"; 56 57 } 58 }
3.优点和缺点分析
优点：
>基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
>使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。
缺点：
>在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
4.应用场景
在以下情况下可以使用工厂方法模式：
>一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
>一个类不知道它所需要的对象的类,将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
三、抽象工厂
1.定义
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。
2.代码实示例
1 /** 2 * @author zhangboqing 3 * @date 2017/12/12 4 * <p> 5 * 抽象工厂 6 */ 7 public interface AbstractFactory { 8 9 //TODO:抽象工厂，由多个工厂方法组成 10 11 public Object createObject1(); 12 13 public Object createObject2(); 14 15 public Object createObject3(); 16 17 18 /** 19 * 方便阅读，具体工厂实现类，放入同一个类 20 */ 21 public class AbstractFactory1 implements AbstractFactory { 22 23 @Override 24 public Object createObject1() { 25 return new Object1(); 26 } 27 28 @Override 29 public Object createObject2() { 30 return new Object2(); 31 } 32 33 @Override 34 public Object createObject3() { 35 return new Object3(); 36 } 37 } 38 39 /** 40 * 方便阅读，具体产品，放入同一个类 41 */ 42 public static class Object1 { 43 44 private static String name = "对象1"; 45 } 46 47 public static class Object2 { 48 private static String name = "对象2"; 49 } 50 51 public static class Object3 { 52 private static String name = "对象3"; 53 54 } 55 }
3.优点和缺点分析
优点：
>当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式。
>增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。
缺点：
>在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，显然会带来较大的不便。
4.应用场景
在以下情况下可以使用抽象工厂模式：
>系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。
>属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。
>系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。
以上是关于工厂模式（创建型）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
JAVA设计模式（01）：创建型-工厂模式工厂方法模式(Factory Method)