Java設計模式-工廠模式

簡單來說工廠模式就是幫助我們創建對象，隱藏了對象創建過程的複雜度（如類B需要調用類A，工廠類提供A類的創建介面，B只需要調用介面傳入相應參數即可）、避免你辛苦的準備構造方法的參數。說白了–就是工廠提供產品給客戶（按照提供的方式不同分成三類：簡單工廠、工廠、抽象工廠） 具體簡介看下面：

工廠模式是我們最常用的實例化對象模式了，是用工廠方法代替new操作的一種模式。著名的Jive論壇 ,就大量使用了工廠模式，工廠模式在Java程式系統可以說是隨處可見。因為工廠模式就相當於創建實例對象的new，我們經常要根據類Class生成實例對象，如A a=new A() 工廠模式也是用來創建實例對象的，所以以後new時就要多個心眼，可以考慮是否使用工廠模式，雖然這樣做，可能多做一些工作，但會給你系統帶來更大的可擴展性和盡量少的修改量

角色

工廠模式有以下幾個角色（結合下面流程圖理解），產品即需要創建的實例對象

  • 抽象產品類：所創建產品的父類，給出一個抽象介面或抽象類，以及一般由具體產品類具體實現。（多態的表現）— 如 Animal
  • 具體產品類：抽象產品類的實現類，為實現某個具體產品的對象。 — 如 Dog
  • 抽象工廠類：工廠提供創建產品的方法、工廠方法模式的核心（簡單工廠模式無此抽象類），與應用程式無關。是具體工廠必須實現的介面或者必須繼承的父類。
  • 具體工廠類：繼承抽象工廠類，實現具體業務邏輯。

工廠模式和抽象工廠模式

圖解工廠模式和抽象工廠模式流程對比

工廠模式：

抽象工廠模式：

簡單工廠模式(靜態工廠方法)

含義：沒有抽象工廠類，由工廠類自身提供產品，程式碼如下

抽象產品類(抽象類或介面)

public interface IProduct{      void method();  }

具體產品實現類

//A產品  public class ProductA implement IProduct{      void method(){          logger.info("ProductA");      }  }    //B產品  public class ProductB implement IProduct{      void method(){          logger.info("ProductB");      }  }

工廠類

public class Factory{      //簡單工廠模式 只有一個靜態方法提供產品所以也叫靜態工廠方法      public static IProduct createProduct(String productName){          if("A".equals("A"){              return new ProductA();          }else if("B".equals("B"){              return new ProductB();          }else      }  }
  • 優點: 強調職責單一原則，一個類只提供一種功能
  • 缺點: 一旦對工廠類修改就違反了開閉原則

工廠模式

工廠模式有一個抽象工廠類對應多個具體工廠實現類、一個抽象產品類對應一個具體實現類、並且每個具體工廠類只能創建一個具體產品類的實例

抽象產品類(抽象類或介面)

public interface IProduct{      void method();  }

具體產品實現類

//A產品  public class ProductA implement IProduct{      void method(){          logger.info("ProductA");      }  }    //B產品  public class ProductB implement IProduct{      void method(){          logger.info("ProductB");      }  }

抽象工廠類(抽象類或介面)

public abstract class Factory{  /**  *抽象工廠方法  *具體產生什麼由子類決定  *@return 具體產品對象  */  public abstract IProduct createProduct();  }

具體工廠類

//A工廠  public class AFactory extends Factory {      //提供A產品      public  IProduct createProduct(){          return new ProductA();       }  }    //B工廠  public class BFactory extends Factory {      //提供B產品      public  IProduct createProduct(){          return new ProductB();       }  }

用法

Factory factory = new AFactory();  IProduct aProduct = factory.createProduct();  product.method();
  • 優點：克服了簡單工廠違背開放-封閉原則的缺點，又保留了封裝對象創建過程的優點,降低客戶端和工廠的耦合性，所以說「工廠模式」是「簡單工廠模式」的進一步抽象和推廣
  • 缺點：每增加一個產品，相應的也要增加一個子工廠，加大了額外的開發量。

抽象工廠模式

工廠模式有一個抽象工廠類對應多個具體工廠實現類、多個抽象產品類對應多個具體實現類、並且每個具體工廠類可以創建多個具體產品類的實例。

抽象產品類(抽象類或介面)

//飲料  public interface IDrink{      void method();  }  //食物  public interface IFood{      void method();  }

具體產品實現類

//麵條  public class Noddle implement IFood{      void method(){          logger.info("麵條");      }  }    //米飯  public class Rice implement IFood{      void method(){          logger.info("米飯");      }  }    //可樂  public class Cola implement IDrink{      void method(){          logger.info("可樂");      }  }    //米飯  public class Sprite implement IDrink{      void method(){          logger.info("雪碧");      }  }

抽象工廠類(抽象類或介面)

public abstract class Factory{  /**  *抽象工廠方法  *具體產生什麼由子類決定  *@return 具體產品對象  */  public abstract IFood createFoodProduct();  public abstract IDrink createDrinkProduct();  }

具體工廠類

//A餐工廠（提供可樂和米飯）  public class AFactory extends Factory{      //提供可樂      public  IDrink createDrinkProduct(){          return new Cola();       }         //提供米飯      public  IFood  createFoodProduct(){          return new Rice();       }  }    //B餐工廠（提供麵條和雪碧）  public class BFactory extends Factory{      //提供麵條      public  IFood createFoodProduct(){          return new Noddle();       }     //提供雪碧      public  IDrink createDrinkProduct(){          return new Sprite();       }  }

用法

Factory factory = new AFactory();  IDrink cola = factory.createDrinkProduct();  cola.method();  IFood riceFood = factory.createFoodProduct();  riceFood.method();
  • 優點
    1. 具有工廠方法模式解耦的優點。
    2. 工廠模式針對的是一個產品等級結構，抽象工廠模式針對的是面向多個產品等級結構的。 最主要的是可以在類內部對產品族的關聯關係進行定義和描述。
  • 缺點
    1. 產品族的擴展將是一件十分費力的事情，假如產品族中需要增加一個新的產品，則幾乎所有的工廠類都需要進行修改。
    2. 在具體工廠類的方法中，對於產品族裡的產品，只能使用其中一個。這也比較容易理解，比如，一個套餐不會包含兩款飲料(一款車子不可以搭載兩種空調)。

總結

有利有弊

優點：將對象的創建統一起來便於維護和整體把控，對擴展開放，對修改封閉 缺點：耦合性提高，由於工廠類集中了所有實例的創建邏輯，違反了高內聚責任分配原則，將全部創建邏輯集中到了一個工廠類中,這種對條件的判斷和對具體產品類型的判斷交錯在一起，很難避免模組功能的蔓延，對系統的維護和擴展非常不利。

使用有限

從工廠模式的示例可以看出：工廠模式需要類實現它的介面並且在業務內部存在明顯的繼承關係，比如汽車和Benz寶馬的關係。而繼承關係往往存在於模型之間，業務之間很難存在繼承關係，因此如果業務內部或者業務之間沒有這種顯式的繼承關係該咋辦？就算業務內部有繼承關係，各個業務交給你統一管理，這樣就會提高程式碼的耦合性，當創建邏輯複雜的時候，工廠方法就很複雜，容易產生干擾。

其開閉性優點很容易被替代

可以通過高度層次化和模組化來提高系統的開閉性，而不必生硬地去套用工廠模式。

VirMach 便宜 VPS

QNews

QNews