设计模式之-工厂模式

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工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，定义一个创建对象的接口或抽象类，让其子类来决定实例化哪一个具体类。这样可以将对象的创建与使用分离开来，增加了系统的灵活性和可维护性。 例如，有一个产品接口，多个具体产品实现该接口，然后有一个工厂类，根据不同的条件来创建相应的具体产品对象。

优点包括：

• 解耦了产品的创建和使用。
• 方便扩展产品类，无需修改使用产品的代码。
• 可以集中管理对象的创建逻辑。

《设计模式》一书中，工厂模式被分为了三种：简单工厂、工厂方法和抽象工厂。（不过，在书中作者将简单工厂模式看作是工厂方法模式的一种特例。）

接下来我会介绍三种工厂模式的原理及使用

• 简单工厂模式（不属于GOF的23种经典设计模式）
• 工厂方法模式
• 抽象工厂模式

简单工厂：

在不考虑任何代码的可扩展性的前提下,只为了尽快满足需求.我们可以这样去设计这个业务的代码结构

interface Product { void doSomething(); } class ConcreteProductA implements Product { @Override public void doSomething() { System.out.println("ConcreteProductA is doing something"); } } class ConcreteProductB implements Product { @Override public void doSomething() { System.out.println("ConcreteProductB is doing something"); } } class SimpleFactory { public Product createProduct(String type) { if ("A".equals(type)) { return new ConcreteProductA(); } else if ("B".equals(type)) { return new ConcreteProductB(); } return null; } } public class SimpleFactoryExample { public static void main(String[] args) { // 不同的产品做什么事情 SimpleFactory factory = new SimpleFactory(); Product productA = factory.createProduct("A"); productA.doSomething(); Product productB = factory.createProduct("B"); productB.doSomething(); } }

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工厂方法模式：

为了提高代码扩展性,我们需要将简单工厂中的if分支逻辑去掉,通过增加抽象工厂(生产工厂的工厂)的方式,让具体工厂去进行实现,由具体工厂来决定实例化哪一个具体的产品对象.

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!interface Product { void doSomething(); } class ConcreteProductA implements Product { @Override public void doSomething() { System.out.println("ConcreteProductA is doing something"); } } class ConcreteProductB implements Product { @Override public void doSomething() { System.out.println("ConcreteProductB is doing something"); } } // 抽象工厂 abstract class Factory { abstract Product createProduct(); } //工厂A继承抽象工厂 具体工厂 class ConcreteFactoryA extends Factory { @Override Product createProduct() { return new ConcreteProductA(); } } class ConcreteFactoryB extends Factory { @Override Product createProduct() { return new ConcreteProductB(); } } public class FactoryMethodExample { public static void main(String[] args) { // 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程； //在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类， //无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则； Factory factoryA = new ConcreteFactoryA(); Product productA = factoryA.createProduct(); productA.doSomething(); Factory factoryB = new ConcreteFactoryB(); Product productB = factoryB.createProduct(); productB.doSomething(); } }

抽象工厂模式

在抽象工厂模式中,每一个具体工厂都提供了多个工厂方法,用于产生多种不同类型的产品.这些产品构成了一个产品族.

interface ProductA { void doSomethingA(); } interface ProductB { void doSomethingB(); } class ConcreteProductA1 implements ProductA { @Override public void doSomethingA() { System.out.println("ConcreteProductA1 is doing something A"); } } class ConcreteProductA2 implements ProductA { @Override public void doSomethingA() { System.out.println("ConcreteProductA2 is doing something A"); } } class ConcreteProductB1 implements ProductB { @Override public void doSomethingB() { System.out.println("ConcreteProductB1 is doing something B"); } } class ConcreteProductB2 implements ProductB { @Override public void doSomethingB() { System.out.println("ConcreteProductB2 is doing something B"); } } interface AbstractFactory { ProductA createProductA(); ProductB createProductB(); } class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory { @Override public ProductA createProductA() { return new ConcreteProductA1(); } @Override public ProductB createProductB() { return new ConcreteProductB1(); } } class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory { @Override public ProductA createProductA() { return new ConcreteProductA2(); } @Override public ProductB createProductB() { return new ConcreteProductB2(); } } public class AbstractFactoryExample { public static void main(String[] args) { //对于不同产品系列有比较多共性特征时，可以使用抽象工厂模式，有助于提升组件的复用性. //当需要提升代码的扩展性并降低维护成本时，把对象的创建和使用过程分开， // 能有效地将代码统一到一个级别上 //解决跨平台带来的兼容性问题 AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1(); ProductA productA1 = factory1.createProductA(); ProductB productB1 = factory1.createProductB(); productA1.doSomethingA(); productB1.doSomethingB(); AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2(); ProductA productA2 = factory2.createProductA(); ProductB productB2 = factory2.createProductB(); productA2.doSomethingA(); productB2.doSomethingB(); } }

抽象工厂模式比工厂方法模式的抽象程度更高. 在工厂方法模式中每一个具体工厂只需要生产一种具体产品,但是在抽象工厂模式中一个具体工厂可以生产一组相关的具体产品,这样一组产品被称为产品族.产品族中的每一个产品都分属于某一个产品继承等级结构.

在使用工厂模式时候需要注意：

简单工厂模式：

• 工厂类可能会变得庞大和复杂，当产品种类较多时维护成本可能增加。
• 不利于扩展新的产品类型，如果添加新产品可能需要修改工厂类。

工厂方法模式：

• 可能会导致系统中类的数量增多，增加一定的复杂性。
• 对于每个具体工厂类，需要确保其创建逻辑的正确性和稳定性。

抽象工厂模式：

• 难以应对产品族结构的频繁变化，扩展较为困难。
• 增加新的产品族可能需要较大的改动。

总体来说，无论哪种工厂模式，都需要在设计时充分考虑系统的扩展性、可维护性和灵活性，根据具体需求合理选择和运用。同时，要注意保持代码的清晰和简洁，避免过度设计导致不必要的复杂性。