简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式（从放弃到入门）

Posted 2022-12-03 DakerYi

简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式（从放弃到入门）

@(设计模式)

工厂模式，很多讲设计模式的书中，工厂模式都是第一个讲的模式，因为其最简单。但是在实际开发中，工厂模式是非常常见的。在java开发中经常遇到一个类叫 xxxFactory，虽然不是所有带 Factory的类都是工厂模式，但是肯定是有一定原因的，今天我们顺便分析一下android中一个重要的Factory类: BitmapFactory。

首先我们来看看什么是工厂模式

简单工厂模式

有一个形状（Shape）接口，包含一个方法sayHello() 输出自己的信息，然后现在有3中形状，圆，三角形，矩形。

因为比较简单，直接上类图：

Shape.java

public interface Shape 
    void sayHello();

Circle.java

public class Circle implements Shape 

    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("I am circle");
    

Triangle.java

public class Triangle implements Shape 

    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("I am triangle");
    

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape 

    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("I am rectangle");
    

如果不使用工厂模式，我们这样使用，每种形状直接用new生成。客户端与具体的类耦合

Shape circle = new Circle();
circle.sayHello();

Shape rectangle = new Rectangle();
rectangle.sayHello();

如果使用简单工厂模式呢?

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory 

    public static final String CIRCLE = "circle";
    public static final String RECTANGLE = "rectangle";
    public static final String TRIANGLE = "triangle";

    public static Shape create(String name) 
        Shape shape = null;
        if (name == null)
            throw new NullPointerException();

        if (name.equals("circle")) 
            shape = new Circle();
         else if (name.equals("rectangle")) 
            shape = new Rectangle();
         else if (name.equals("triangle")) 
            shape = new Triangle();
         
        return shape;
    

简单工厂类是通过静态方法 create 创建 Shape，通过name指定创建那种形状。client可以这样使用工厂类：

Shape shape = ShapeFactory.create(ShapeFactory.CIRCLE);
shape.sayHello();

client 中都看不到Circle类，我只知道，传入 circle 我可以得到一个圆形。由于client中看不到Circle类，所以这是是在解耦。由于 ShapeFactory 是根据字符串来创建所需要的类，如果和 Java的反射机制相结合，可以设计出更加解耦的系统。例如在ShapeFactory中，直接使用反射构造类，那么name就需要传入具体的报名加类。这是不是看起来和一个东西很像，对没错，就是Spring的 BeanFactory 机制，利用配置文件 <bean>...</bean>得到要初始化类的名称，然后通过BeanFactory 反射机制创建出类，并注入到系统中，经典的IOC机制。感兴趣的童鞋可以去研究研究

简单工厂的缺点

如果按照上面的写法，不使用java的反射，扩展性是很差的。如果添加一种形状，必须修改先前代码中的判断。所以我们来介绍一下工厂方法模式。

工厂方法模式

工厂方法模式的重点在于，产品和工厂是同级的，一种具体的产品对应一种商品。其实这样说是不准确的，应该是一类具体的产品。来看看例子：

先看类图：

类图的左边部分没有改变，不贴代码，主要修改右边：

ShapeFactory .java

public interface ShapeFactory 
    Shape create();

CircleFactory.java

public class CircleFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape create() 
        return new Circle();
    

RectangleFactory.java

public class RectangleFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape create() 
        return new Rectangle();
    

TriangleFactory.java

public class TriangleFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape create() 
        return new Triangle();
    

扩展性

1. 如果这个时候还要添加一种新的形状，只需添加对应的形状和工厂类。例如五角星类：

Star.java

public class Star implements Shape 
    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("I am Star");
    

StarFactory.java

public class StarFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape create() 
        return new Star();
    

1. 如果这个时候添加的不是全新的形状呢？比如正三角形，直角三角形？我们还需要添加新的工厂吗？

不需要，直接继承自三角形Triangle就行，因为它们是属于三角形这个大类的，如果再添加工厂，不仅类太多，也损失了它们本来就是三角形的一种的特性

抽象工厂模式

抽象工厂模式和工厂方法模式，其实离得挺近的。抽象工程模式在其基础上添加了产品族的概念。
来看看书上的定义：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类

看类图：

ShapeFactory是制造带颜色的形状的工厂类，它是一个抽象工厂，提供了一个产品族（形状，颜色）的创建接口。具体的实现交给之类去实现，例如创建红色的圆，白色的圆，红色三角形，白色三角形等。其实工厂方法模式蕴含其中，不知你能不能体会，把颜色和形状拆开，就是工厂方法模式。

抽象工程模式的有点就在于，提供了一个更加抽象一点的产品构造，产品产品族组成的，至于怎么组成，自己去实现，而我只定义这类抽象产品组到底有哪些。这样应该更好理解一点。

代码就稍微贴一点：

Color.java

public interface Color 
    void sayHello();

Red.java

public class Red implements Color
    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("in Red");
    

White.java

public class White implements Color
    @Override
    public void sayHello() 
        System.out.println("in White");
    

抽象工厂：

ShapeFactory .java

public interface ShapeFactory 
    Shape createShape();
    Color createColor();

具体工厂：

RedCircleFactory .java

public class RedCircleFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape createShape() 
        return new Circle();
    

    @Override
    public Color createColor() 
        return new Red();
    

WhiteCircleFactory .java

public class WhiteCircleFactory implements ShapeFactory 
    @Override
    public Shape createShape() 
        return new Circle();
    

    @Override
    public Color createColor() 
        return new White();
    

总结

三种工厂模式，我想说的是，不是越后面就越高端，关键在看运用的场合。这篇就先写到这里吧，如果后面有时间，再写一篇专门看看几种工厂模式中在Spring或者Android中的应用。其实工厂模式是很常见的，大家尽量掌握。