JAVA 设计模式之 工厂模式详解

Posted 2021-12-02 bert227

一、简单工厂模式

　　简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类 的实例。属于创建型模式，但它不属于 GOF，23 种设计模式

（参考资料： http://en.wikipedia.org/wiki/Design_Patterns#Patterns_by_Type）。

　　简单工厂模式适用于的场景：

　　　　1、适用 于工厂类负责创建的对象较少的场景，

　　　   2、且客户端只需要传入工厂类的参数，对于如何创 建对象的逻辑不需要关心。

　　简单工厂模式缺点：

　　　　1、工厂类的职业相对过重，增加新的产品时需要修改工厂类的判断逻辑，违背开闭原则

　　　　2、不易于扩展过于复杂的产品结构

 

下面手写一个简单的工厂模式

/**
 * @Description 需要实现的接口
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21
 */
public interface ICoure {
    public void record();
}

/**
 * @Description 实现ICoure
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class JavaCoure implements ICoure {

    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程!");
    }
}

/**
 * @Description 工厂类  将类的创建过程封装到工厂里面
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class CourseFactory {
    /**
     * @Description 通过name判断，创建对应的对象
     * @Date 2019\\5\\21 0021 23:05
     * @Param [name]
     * @return com.bert.simple.factory.ICoure
     */
    public ICoure create(String name){
        if("Java".equals(name))
            return new JavaCoure();
        if("Python".equals(name))
            return new PythonCoure();
        else
            return null;
    }
    /**
     * @Description //通过类的全路径
     * @Date 2019\\5\\21 0021
     * @Param [className]
     * @return com.bert.simple.factory.ICoure
     */
    public ICoure create1(String className){
        try {
            if( null != className && !"".equals(className)){
                return (ICoure)Class.forName(className).newInstance();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * @Description 传入一个Class，可以避免输入错误的内容
     * @Date 2019\\5\\21 0021
     * @Param [clazz]
     * @return com.bert.simple.factory.ICoure
     */
    public ICoure create2(Class clazz){
        if (null != clazz) {
            try {
                return (ICoure) clazz.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }
}

/**
 * @Description 测试类
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class SimpleFactoryTest {

    public static void main(String[] args) {
        CourseFactory factory = new CourseFactory();
        /**
         * 通过简单的工厂创建
         */
        ICoure iCoure = factory.create("Java");//方式1
        iCoure.record();

        ICoure factory1 = factory.create1("com.bert.simple.factory.JavaCoure");//方式2
        factory1.record();

        ICoure factory2 = factory.create2(JavaCoure.class);//方式3
        factory2.record();

    }
}

　　简单工厂模式在 JDK 源码也是无处不在 现在我们来举个例子：

/* 里面通过createCalendar(TimeZone zone, Locale aLocale)传入时区、语言  创建不同时区的时间 */
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();/* getInstance()是一个工厂模式，也是一个单例模式 */

//Calendar 源码
public static Calendar getInstance()
    {
        return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
    }

        /* getLogger(Class<?> clazz) 典型的工厂模式 */
        Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SimpleFactoryTest.class);/*也是一个单例*/

//LoggerFactory源码

public static Logger getLogger(Class<?> clazz) {
        Logger logger = getLogger(clazz.getName());
        if (DETECT_LOGGER_NAME_MISMATCH) {
            Class<?> autoComputedCallingClass = Util.getCallingClass();
            if (autoComputedCallingClass != null && nonMatchingClasses(clazz, autoComputedCallingClass)) {
                Util.report(String.format("Detected logger name mismatch. Given name: \\"%s\\"; computed name: \\"%s\\".", logger.getName(), autoComputedCallingClass.getName()));
                Util.report("See http://www.slf4j.org/codes.html#loggerNameMismatch for an explanation");
            }
        }

        return logger;
    }

二、工厂方法模式

　　工厂方法模式（Fatory Method Pattern）是指定义一个创建对象的接口，但让实现这个 接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。属于创建型模式，23中设计模式之一，在工厂方法 模式中用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，而且加入新的产品符 合开闭原则。

 

/**
 * @Description 需要实现的接口
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21
 */
public interface ICoure {
    public void record();
}

/**
 * @Description 实现ICoure
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class JavaCoure implements ICoure {

    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程!");
    }
}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class PythonCoure implements ICoure {

    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Python课程!");
    }
}

/**
 * @Description 工厂接口
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public interface ICoureFactory {
    ICoure create();
}

/**
 * @Description Java方法工厂
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class JavaICoureFactory implements ICoureFactory{
    @Override
    public ICoure create() {
        return new JavaCoure();
    }
}

/**
 * @Description Python方法工厂
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class PythonICoureFactory implements ICoureFactory{
    @Override
    public ICoure create() {
        return new PythonCoure();
    }
}

/**
 * @Description 工厂方法模式测试类
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class FactoryMethodTest {

    public static void main(String[] args) {

        ICoureFactory iCoureFactory = new JavaICoureFactory();
        ICoure iCoure = iCoureFactory.create();
        iCoure.record();

        PythonICoureFactory iCoureFactory1 = new PythonICoureFactory();
        ICoure iCoure1 = iCoureFactory1.create();
        iCoure1.record();
    }
}

　　类图如下：

　　工厂方法模式的适用场景：

　　　　1、创建对象需要大量重复的代码

　　　　2、客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节，一个类通过其子类来指定创建哪个对象。

　　工厂方法模式的优点：

　　　　1、用户只关系所需产品对应的工厂，无须关心创建细节。

　　　　2、加入新产品符合开闭原则，提高了系统的可扩展性。

　　工厂方法模式的缺点：

　　　　1、类的个数容易过多，增加了代码结构的复杂度。

　　　　2、增加了系统的抽象性和理解难度。

三、抽象工厂模式

　　抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是指提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类。

　　属于创建型设计模式。

　　

/**
 * @Description 需要实现的接口
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21
 */
public interface ICoure {
    public void record();
}

/**
 * @Description 实现ICoure
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class JavaCoure implements ICoure {

    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程!");
    }
}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\21 0021
 */
public class PythonCoure implements ICoure {

    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Python课程!");
    }
}

/**
 * @Description 要求所有的工厂都实现这个工厂
 *      一个品牌的抽象
 *      1、 抽象工厂不符合开闭原则 （在顶层接口中添加的抽象方法，在继承他的类都需要继承）
 *      2、扩展性强
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public interface ICouseeFactory {

    ICoure createCourse();

    Inote createNote();

    Ivideo createVideo();

}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public interface Inote {

}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public interface Ivideo {

}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class JavaNote implements Inote{
}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class JavaVideo implements Ivideo {
}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class PythonNote implements Inote {
}

/**
 * @Description TODO
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class PythonVideo implements Ivideo {
}

/**
 * @Description JAVA 课程实现
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class JavaCourseFactory implements ICouseeFactory {

    @Override
    public ICoure createCourse() {
        return new JavaCoure();
    }

    @Override
    public Inote createNote() {
        return new JavaNote();
    }

    @Override
    public Ivideo createVideo() {
        return new JavaVideo();
    }
}

/**
 * @Description Python课程实现
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class PythonCourseFactory implements ICouseeFactory {

    @Override
    public ICoure createCourse() {
        return new PythonCoure();
    }

    @Override
    public Inote createNote() {
        return new PythonNote();
    }

    @Override
    public Ivideo createVideo() {
        return new PythonVideo();
    }
}

/**
 * @Description 抽象工厂 测试类
 * @Author Bert
 * @Date 2019\\5\\22 0022
 */
public class AbstactFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {

        ICouseeFactory factory = new JavaCourseFactory();
        factory.createCourse().record();
        factory.createNote();
        factory.createVideo();

    }
}

 

　　

 

　　抽象工厂模式使用场景：

　　　　1、客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建，实现等细节。

　　　　2、强调一系列相关的产品对象（属于同一产品族）一起使用创建对象需要大量重复的代码。

　　　　3、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的实现。

　　抽象工厂模式优点：

　　　　1、具体产品在应用层代码隔离，无须关系创建细节。

　　　　2、将一个系列的产品族统一到一起创建。

　　抽象工厂模式缺点：

　　　　1、规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口。

　　　　2、增加了系统的抽象性和理解难度。

 Spring 中用到的抽象工厂模式例如：DefaultListableBeanFactory