理解名词

工厂模式（Factory Design Pattern）是一种创建型设计模式。工厂在现实中是生产加工物品的地方，在程序中就是创建对象的地方。

工厂模式分为三种更加细分的类型：简单工厂、工厂方法和抽象工厂。

作用

• 封装变化：创建逻辑有可能变化，封装成工厂类之后，创建逻辑的变更对调用者透明。
• 代码复用：创建代码抽离到独立的工厂类之后可以复用。
• 隔离复杂性：封装复杂的创建逻辑，调用者无需了解如何创建对象。
• 控制复杂度：将创建代码抽离出来，让原本的函数或类职责更单一，代码更简洁。

适用场景

1. 代码中存在 if-else 分支判断，动态地根据不同的类型创建不同的对象。针对这种情况，使用工厂模式，将这些if-else 创建对象的代码抽离出来，放到工厂类中。
2. 单个对象本身的创建过程比较复杂，比如要组合其他类对象，做各种初始化操作。在这种情况下，使用工厂模式，将对象的创建过程封装到工厂类中。

简单工厂：适合创建对象的过程简单的场景

工厂方法：适合创建对象的过程较复杂的场景

抽象工厂：需要让一个工厂负责创建多个不同类型的对象以减少工厂类数量时

关键实现步骤

简单工厂

1. 为要生成的对象们定义相同的接口或父类
2. 编写一个独立的XXFactory类
3. 根据请求参数，new不同类型的实例并返回

工厂方法

1. 为要生成的对象们定义相同的接口或父类
2. 定义工厂接口，其中定义一个createXXX方法返回(1)中定义的接口或父类
3. 针对每种类型的对象，实现一种工厂类，在createXXX方法中编写具体对象生成逻辑
4. 使用时，先根据条件获得工厂实例，再利用工厂实例得到目标对象

抽象工厂

1. 为要生成的对象们定义相同的接口或父类
2. 定义工厂接口，其中定义若干个createXXX方法，返回(1)中定义的接口或父类
3. 其余同工厂方法

代码示例

简单工厂

public class RuleConfigSource {
  public RuleConfig load(String ruleConfigFilePath) {
    String ruleConfigFileExtension = getFileExtension(ruleConfigFilePath);
    IRuleConfigParser parser = RuleConfigParserFactory.createParser(ruleConfigFileExtension);
    if (parser == null) {
      throw new InvalidRuleConfigException(
              "Rule config file format is not supported: " + ruleConfigFilePath);
    }

    String configText = "";
    //从ruleConfigFilePath文件中读取配置文本到configText中
    RuleConfig ruleConfig = parser.parse(configText);
    return ruleConfig;
  }

  private String getFileExtension(String filePath) {
    //...解析文件名获取扩展名，比如rule.json，返回json
    return "json";
  }
}

public class RuleConfigParserFactory {
  public static IRuleConfigParser createParser(String configFormat) {
    IRuleConfigParser parser = null;
    if ("json".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new JsonRuleConfigParser();
    } else if ("xml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new XmlRuleConfigParser();
    } else if ("yaml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new YamlRuleConfigParser();
    } else if ("properties".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new PropertiesRuleConfigParser();
    }
    return parser;
  }
}

工厂方法

public interface IRuleConfigParserFactory {
  IRuleConfigParser createParser();
}

public class JsonRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new JsonRuleConfigParser();
  }
}

public class XmlRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new XmlRuleConfigParser();
  }
}

public class YamlRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new YamlRuleConfigParser();
  }
}

public class PropertiesRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new PropertiesRuleConfigParser();
  }
}

使用示例

public class RuleConfigSource {
  public RuleConfig load(String ruleConfigFilePath) {
    String ruleConfigFileExtension = getFileExtension(ruleConfigFilePath);

    IRuleConfigParserFactory parserFactory = null;
    if ("json".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
      parserFactory = new JsonRuleConfigParserFactory();
    } else if ("xml".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
      parserFactory = new XmlRuleConfigParserFactory();
    } else if ("yaml".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
      parserFactory = new YamlRuleConfigParserFactory();
    } else if ("properties".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
      parserFactory = new PropertiesRuleConfigParserFactory();
    } else {
      throw new InvalidRuleConfigException("Rule config file format is not supported: " + ruleConfigFilePath);
    }
    IRuleConfigParser parser = parserFactory.createParser();

    String configText = "";
    //从ruleConfigFilePath文件中读取配置文本到configText中
    RuleConfig ruleConfig = parser.parse(configText);
    return ruleConfig;
  }

  private String getFileExtension(String filePath) {
    //...解析文件名获取扩展名，比如rule.json，返回json
    return "json";
  }
}

抽象工厂

public interface IConfigParserFactory {
  IRuleConfigParser createRuleParser();
  ISystemConfigParser createSystemParser();
  //此处可以扩展新的parser类型，比如IBizConfigParser
}

public class JsonConfigParserFactory implements IConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createRuleParser() {
    return new JsonRuleConfigParser();
  }

  @Override
  public ISystemConfigParser createSystemParser() {
    return new JsonSystemConfigParser();
  }
}

public class XmlConfigParserFactory implements IConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createRuleParser() {
    return new XmlRuleConfigParser();
  }

  @Override
  public ISystemConfigParser createSystemParser() {
    return new XmlSystemConfigParser();
  }
}

// 省略YamlConfigParserFactory和PropertiesConfigParserFactory代码

业界经典应用

• Spring BeanFactory