JAVA设计模式之工厂模式(简单工厂模式+工厂方法模式)

Posted 2021-11-29 smellpawn

    在面向对象编程中, 最通常的方法是一个new操作符产生一个对象实例,new操作符就是用来构造对象实例的。但是在一些情况下, new操作符直接生成对象会带来一些问题。

    举例来说, 许多类型对象的创造需要一系列的步骤: 你可能需要计算或取得对象的初始设置; 选择生成哪个子对象实例; 或在生成你需要的对象之前必须先生成一些辅助功能的对象。 在这些情况,新对象的建立就是一个 “过程”，不仅是一个操作，像一部大机器中的一个齿轮传动。

那么如何轻松方便地构造对象实例，而不必关心构造对象实例的细节和复杂过程呢？

解决方法：建立一个工厂来创建对象

用一个贴近生活中的例子：

 1）还没有工厂时代：假设工业革命之前，如果一个客户要一款车,一般的做法是客户去画图纸，找材料，做出成品，然后拿来用。

  2）简单工厂模式：已经工业革命了。用户不需要自己去造车。因为有一个工厂来帮他造车.想要什么车，这个工厂就可以建。比如想要宝马车。工厂就创建这个车。即工厂可以创建产品。

3）工厂方法模式时代：为了满足客户，宝马车系列越来越多，如X,I系列一个工厂无法创建所有的宝马系列。于是由单独分出来多个具体的工厂。每个具体工厂创建一种系列。即具体工厂类只能创建一个具体产品。但是宝马工厂还是个抽象。你需要指定某个具体的工厂才能生产车出来。

 4）抽象工厂模式时代：随着客户的要求越来越高，宝马车必须配置空调。于是这个工厂开始生产宝马车和需要的空调。

  最终是客户只要对宝马的销售员说：我要523i空调车，销售员就直接给他523i空调车了。而不用自己去创建523i空调车宝马车.

这就是工厂模式。

二、分类 
        工厂模式主要是为创建对象提供过渡接口，以便将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。 
工厂模式可以分为三类： 

1）简单工厂模式（Simple Factory） 
2）工厂方法模式（Factory Method） 
3）抽象工厂模式（Abstract Factory） 

 这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。 

  GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式（Factory Method）与抽象工厂模式（Abstract Factory）。

        将简单工厂模式（Simple Factory）看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。 

下表示两者的联系与区别：

	抽象产品类	抽象工厂类
工厂方法模式	(只有一个)可以派生出多个具体产品类。	可以派生出多个具体工厂类。
抽象工厂模式	（多个）每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。	可以派生出多个具体工厂类。

简单工厂模式：

public class BMW320 {
    public BMW320(){
        System.out.println("制造-->BMW320");
    }
}
 
public class BMW523 {
    public BMW523(){
        System.out.println("制造-->BMW523");
    }
}
 
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        BMW320 bmw320 = new BMW320();
        BMW523 bmw523 = new BMW523();
    }

}

   客户需要知道怎么去创建一款车,客户和车就紧密耦合在一起了.为了降低耦合,就出现了工厂类,把创建宝马的操作细节都放到了工厂里面去,客户直接使用工厂的创建工厂方法,传入想要的宝马车型号就行了,而不必去知道创建的细节.这就是工业革命了：简单工厂模式

即我们建立一个工厂类方法来制造新的对象。如图：

产品类和抽象产品类

abstract class BMW {
    public BMW(){
        
    }
}
 
public class BMW320 extends BMW {
    public BMW320() {
        System.out.println("制造-->BMW320");
    }
}
public class BMW523 extends BMW{
    public BMW523(){
        System.out.println("制造-->BMW523");
    }
}

工厂类

 1 public class Factory {
 2     public BMW createBMW(int type) {
 3         switch (type) {
 4         
 5         case 320:
 6             return new BMW320();
 7  
 8         case 523:
 9             return new BMW523();
10  
11         default:
12             break;
13         }
14         return null;
15     }

客户类：

1 public class Customer {
2     public static void main(String[] args) {
3         Factory factory = new Factory();
4         BMW bmw320 = factory.createBMW(320);
5         BMW bmw523 = factory.createBMW(523);
6     }

简单工厂模式又称静态工厂方法模式。重命名上就可以看出这个模式一定很简单。它存在的目的很简单：定义一个用于创建对象的接口。 
      先来看看它的组成： 
         1) 工厂类角色：这是本模式的核心，含有一定的商业逻辑和判断逻辑，用来创建产品
         2) 抽象产品角色：它一般是具体产品继承的父类或者实现的接口。         
         3) 具体产品角色：工厂类所创建的对象就是此角色的实例。在java中由一个具体类实现。 
如果客户想要的车辆的型号没有怎么办？ 那就要在产品类里加实体（此时没有改方法体）。工厂类里加逻辑判断   这是违背的开闭原则的（就是不能改方法体）那怎么办？

于是工厂方法模式作为救世主出现了。 工厂类定义成了接口,而每新增的车种类型,就增加该车种类型对应工厂类的实现,这样工厂的设计就可以扩展了,而不必去修改原来的代码。

五、工厂方法模式 

上述的产品类和抽象产品类不变

创建工厂类：

 1 interface FactoryBMW {
 2     BMW createBMW();
 3 }
 4  
 5 public class FactoryBMW320 implements FactoryBMW{
 6  
 7     @Override
 8     public BMW320 createBMW() {
 9  
10         return new BMW320();
11     }
12  
13 }
14 public class FactoryBMW523 implements FactoryBMW {
15     @Override
16     public BMW523 createBMW() {
17  
18         return new BMW523();
19     }

客户类：

1 public class Customer {
2     public static void main(String[] args) {
3         FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();
4         BMW320 bmw320 = factoryBMW320.createBMW();
5  
6         FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();
7         BMW523 bmw523 = factoryBMW523.createBMW();
8     }
9 }