工厂模式

Posted 2022-12-14 可乐淘

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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相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、工厂模式介绍

1、工厂模式简介

（1）实例化对象，用工厂方法代替new操作；

（2）工厂模式包括工厂方法模式和抽象工厂模式，抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展；

2、工厂模式的意图

（1）定义一个接口来创建对象，但是让子类来决定哪些类需要被实例化；

（2）工厂方法把实例化的工作推迟到子类中去实现；

3、什么情况下适合工厂模式？

（1）有一组类似的对象需要创建；

（2）在编码时不能预见需要创建哪种类的实例；

（3）系统需要考虑扩展性，不应依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节；

4、工厂模式的动机

（1）在软件系统中经常面临着“对象”的创建工作，由于需求的变化，这个对象可能随之也会发生变化，但它却拥有比较稳定的接口。为此，我们要提供一种封装机制来隔离出这个易变对象的变化，从而保持系统中其他依赖该对象的对象不随着需求变化而变化；

（2）基于以上情况，代码设计应尽量松耦合，一个对象的依赖对象的变化与本身无关，具体产品与客户端剥离，责任分割；

5、工厂模式类图

二、工厂模式应用

1、引例

发型接口：

public interface HairInterface 
	//画一个发型
	public void drawHair();

左偏分发型实现类：

public class LeftHair implements HairInterface

	@Override
    public void drawHair() 
	    System.out.println("画一个左偏分发型");

右偏分发型实现类：

public class RightHair implements HairInterface

	@Override
    public void drawHair() 
	    System.out.println("画一个右偏分发型");

测试类：

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		//画一个左偏分发型
	    HairInterface left = new LeftHair();
	    left.drawHair();
	    //画一个右偏分发型
	    HairInterface right = new RightHair();
	    right.drawHair();

2、以上是最普通的实现方式，但是非常麻烦，每画一个新发型，都要new一个新实例，耦合性高。运用工厂模式，我们增加一个发型的工厂管理类：

/**
 * 发型的工厂管理类
 */
public class HairFactory 
        //根据标识生产对象
	public HairInterface getHair(String hair)
		if("left".equals(hair))
			return new LeftHair();
		else if("right".equals(hair))
			return new RightHair();
		
		return null;

此时，测试类修改为：

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		//画一个左偏分发型
	    HairFactory factory = new HairFactory();
	    HairInterface hair = factory.getHair("left");
	    if(hair!=null)
	    	hair.drawHair();

3、上述的工厂管理类，还可以简化，通过类名去生产对象，修改如下：

/**
 * 发型的工厂管理类
 */
public class HairFactory 

	//根据类名生产对象
	public HairInterface getHairByClassName(String className)
		try 
	        HairInterface hair = (HairInterface) Class.forName(className).newInstance();
	        return hair;
         catch (InstantiationException e) 
	        e.printStackTrace();
         catch (IllegalAccessException e) 
	        e.printStackTrace();
         catch (ClassNotFoundException e) 
	        e.printStackTrace();
        
		return null;

此时，测试类修改为：

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		//画一个左偏分发型
	    HairFactory factory = new HairFactory();
	    HairInterface hair = factory.getHairByClassName("Factory.LeftHair");
	    if(hair!=null)
	    	hair.drawHair();

4、上述方法已经实现了工厂模式的应用，但是通过类名去生产对象，如果类名过长就容易写错，所以可以通过映射的方法去优化，此时需要添加一个属性文件type.properties和属性读取类PropertiesReader.java
type.properties代码如下：

left=Factory.LeftHair
right=Factory.RightHair

PropertiesReader.java

public class PropertiesReader 
	
	public Map<String, String> getProperties()
		Properties props = new Properties();
		Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
		try 
			InputStream in = getClass().getResourceAsStream("type.properties");
			props.load(in);
			Enumeration en = props.propertyNames();
			while (en.hasMoreElements()) 
				String key = (String) en.nextElement();
				String property = props.getProperty(key);
				map.put(key, property);
				System.out.println(key + "  " + property);
			
		 catch (Exception e) 
			e.printStackTrace();
		
		return map;

工厂管理类修改为：

/**
 * 发型的工厂管理类
 */
public class HairFactory 

	// 根据类名的映射生产对象
	public HairInterface getHairByClassKey(String key) 
		try 
			Map<String, String> map = new PropertiesReader().getProperties();
			HairInterface hair = (HairInterface) Class.forName(map.get(key)).newInstance();
			return hair;
		 catch (InstantiationException e) 
			e.printStackTrace();
		 catch (IllegalAccessException e) 
			e.printStackTrace();
		 catch (ClassNotFoundException e) 
			e.printStackTrace();
		
		return null;

测试类修改为：

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		//画一个左偏分发型
	    HairFactory factory = new HairFactory();
	    HairInterface hair = factory.getHairByClassKey("left");
	    if(hair!=null)
	    	hair.drawHair();

三、抽象工厂模式应用

应用场景：脸萌需要做不同的头像系列，比如男孩新年系列、男孩圣诞系列、女孩新年系列、女孩圣诞系列

/**
 * 男孩系列
 */
public interface Boy 
	public void drawBoy();

/**
 * 女孩系列
 */
public interface Girl 
	public void drawGirl();

/**
 * 新年男孩系列
 */
public class HNBoy implements Boy

	@Override
    public void drawBoy() 
	    System.out.println("新年男孩系列");

/**
 * 圣诞男孩系列
 */
public class MCBoy implements Boy

	@Override
    public void drawBoy() 
	    System.out.println("圣诞男孩系列");

/**
 * 新年女孩系列
 */
public class HNGirl implements Girl

	@Override
    public void drawGirl() 
	    System.out.println("新年女孩系列");

/**
 * 圣诞女孩系列
 */
public class MCGirl implements Girl

	@Override
    public void drawGirl() 
	    System.out.println("圣诞女孩系列");

/**
 * 人物的实现接口
 */
public interface PersonFactory 
	public Boy getBoy();
	public Girl getGirl();

/**
 * 新年系列加工厂
 */
public class HNFactory implements PersonFactory

	@Override
    public Boy getBoy() 
	    return new HNBoy();	    
    

	@Override
    public Girl getGirl() 
		return new HNGirl();

/**
 * 圣诞系列加工厂
 */
public class MCFactory implements PersonFactory

	@Override
    public Boy getBoy() 
	    return new MCBoy();	    
    

	@Override
    public Girl getGirl() 
		return new MCGirl();

/**
 * 测试类
 */
public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		//生成一个圣诞系列的Boy
		PersonFactory factory = new MCFactory();
		Boy boy = factory.getBoy();
		boy.drawBoy();
//		//生成一个圣诞系列的Girl
//		PersonFactory factory = new MCFactory();
//		Girl girl = factory.getGirl();
//		girl.drawGirl();
//		//生成一个新年系列的Boy
//		PersonFactory factory = new HNFactory();
//		Boy boy = factory.getBoy();
//		boy.drawBoy();
//		//生成一个新年系列的Girl
//		PersonFactory factory = new HNFactory();
//		Girl girl = factory.getGirl();
//		girl.drawGirl();

【运行结果】圣诞男孩系列

四、总结

1、工厂方法模式和抽象工厂模式的对比

（1）工厂模式是一种极端情况的抽象工厂模式，而抽象工厂模式可以看成是工厂模式的推广；

（2）工厂模式是用来创建一个产品的等级结构，而抽象工厂模式是用来创建多个产品的等级结构；

（3）工厂模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个抽象产品类；

2、工厂模式的优点

（1）系统可以在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品；

（2）客户端不必关心对象如何创建，明确了职责；

（3）更好的理解面向对象的原则，面向接口编程，而不是面向实现编程；

3、工厂模式适用于哪些场景

（1）一个系统应当不依赖于产品类实例被创建、组成、表示的细节，这对于所有形态的工厂模式都是重要的；

（2）这个系统的产品有至少一个的产品族；