java设计模式 - 工厂模式

编程指南针
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目录

一、简介

二、简单工厂模式

三、工厂方法模式

四、抽象工厂模式

五、总结

一、简介

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。

工厂模式有三种：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。

二、简单工厂模式

简单工厂模式由三类角色组成：抽象产品、具体产品、工厂类。

  抽象产品（宝马）： 

  1. public abstract class BMW {
  2. /**
  3. * 宝马介绍
  4. */
  5. abstract void introduce();
  6. }

  具体产品（宝马三系、宝马五系）：

  1. public class BMW320 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马三系");
  5. }
  6. }
  1. public class BMW525 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马五系");
  5. }
  6. }

  工厂类（宝马三五系生产车间）：

  1. public class BMWFactory {
  2. /**
  3. * 宝马生产
  4. *
  5. * @param type 宝马型号
  6. * @return 宝马
  7. */
  8. public static BMW makeBMW(int type) {
  9. switch (type) {
  10. case 320:
  11. return new BMW320();
  12. case 525:
  13. return new BMW525();
  14. default:
  15. break;
  16. }
  17. return null;
  18. }
  19. }

  调用：

  1. public class Customer {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. // 生产宝马三系
  4. BMW bmw320 = BMWFactory.makeBMW(320);
  5. // 生产宝马五系
  6. BMW bmw525 = BMWFactory.makeBMW(525);
  7. }
  8. }

优点：

1、将产品交由工厂创建，使用方无需关心产品创建细节，实现了创建与使用的解耦。

缺点：

1、违背 “开闭原则”（对扩展开放，对修改封闭），新增产品（宝马七系）不得不修改工厂类逻辑。

三、工厂方法模式

工厂方法模式由四类角色组成：抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。 

  抽象产品（宝马）：

  1. public abstract class BMW {
  2. /**
  3. * 宝马介绍
  4. */
  5. abstract void introduce();
  6. }

  具体产品（宝马三系、宝马五系）： 

  1. public class BMW320 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马三系");
  5. }
  6. }
  1. public class BMW525 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马五系");
  5. }
  6. }

   抽象工厂（宝马生产车间）：

  1. public abstract class Factory {
  2. /**
  3. * 宝马生产
  4. *
  5. * @return 宝马
  6. */
  7. abstract BMW makeBMW();
  8. }

  具体工厂（宝马三系生产车间、宝马五系生产车间）： 

  1. public class BMW320Factory extends Factory {
  2. @Override
  3. BMW makeBMW() {
  4. return new BMW320();
  5. }
  6. }
  1. public class BMW525Factory extends Factory {
  2. @Override
  3. BMW makeBMW() {
  4. return new BMW525();
  5. }
  6. }

  调用： 

  1. public class Customer {

  2. public static void main(String[] args) {

  3. // 生产宝马三系

  4. Factory bMW320Factory = new BMW320Factory();

  5. BMW bmw320 = bMW320Factory.makeBMW();

  6. \

  7. // 生产宝马五系

  8. Factory bMW525Factory = new BMW525Factory();

  9. BMW bmw525 = bMW525Factory.makeBMW();

  10. }

  11. }

优点：

1、符合 “开闭原则”（对扩展开放，对修改封闭），新增产品（宝马七系）只需新增具体产品类和具体工厂类即可。

2、符合 “单一职责原则”，每个具体工厂类只负责创建对应的产品。

缺点：

1、系统复杂度增加：新增产品（宝马七系），类的个数成对增加（宝马七系 + 宝马七系生产车间）。

2、系统抽象性和理解难度增加。

3、具体工厂只能创建一类产品（宝马类）。

四、抽象工厂模式

抽象工厂模式由五类角色组成：抽象产品族、抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

  抽象产品族（汽车）： 

  1. public abstract class Car {
  2. /**
  3. * 汽车介绍
  4. */
  5. abstract void introduce();
  6. }

  抽象产品（宝马、奔驰）：

  1. public abstract class BMW extends Car {
  2. /**
  3. * 宝马介绍
  4. */
  5. @Override
  6. abstract void introduce();
  7. }
  1. public abstract class Benz extends Car {
  2. /**
  3. * 奔驰介绍
  4. */
  5. @Override
  6. abstract void introduce();
  7. }

  具体产品（宝马三系、宝马五系、奔驰C级、奔驰E级）：

  1. public class BMW320 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马三系");
  5. }
  6. }
  1. public class BMW525 extends BMW {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("宝马五系");
  5. }
  6. }
  1. public class BenzC extends Benz {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("奔驰C级");
  5. }
  6. }
  1. public class BenzE extends Benz {
  2. @Override
  3. void introduce() {
  4. System.out.println("奔驰E级");
  5. }
  6. }

   抽象工厂（汽车生产车间）：

  1. public abstract class Factory {

  2. /**

  3. * 宝马生产

  4. *

  5. * @return 汽车

  6. */

  7. abstract Car makeBMW();

  8. \

  9. /**

  10. * 奔驰生产

  11. *

  12. * @return 汽车

  13. */

  14. abstract Car makeBenz();

  15. }

  具体工厂（宝马三系+奔驰C级生产车间、宝马五系+奔驰E级生产车间）：

  1. public class BMW320BenzCFactory extends Factory {

  2. @Override

  3. Car makeBMW() {

  4. return new BMW320();

  5. }

  6. \

  7. @Override

  8. Car makeBenz() {

  9. return new BenzC();

  10. }

  11. }

  1. public class BMW525BenzEFactory extends Factory {

  2. @Override

  3. Car makeBMW() {

  4. return new BMW525();

  5. }

  6. \

  7. @Override

  8. Car makeBenz() {

  9. return new BenzE();

  10. }

  11. }

  调用： 

  1. public class Customer {

  2. public static void main(String[] args) {

  3. // 生产宝马三系+奔驰C级

  4. Factory bMW320BenzCFactory = new BMW320BenzCFactory();

  5. Car bmw320 = bMW320BenzCFactory.makeBMW();

  6. Car benzC = bMW320BenzCFactory.makeBenz();

  7. \

  8. // 生产宝马五系+奔驰E级

  9. Factory bMW525BenzEFactory = new BMW525BenzEFactory();

  10. Car bmw525 = bMW525BenzEFactory.makeBMW();

  11. Car benzE = bMW525BenzEFactory.makeBenz();

  12. }

  13. }

优点：

1、符合 “开闭原则”（对扩展开放，对修改封闭）。

2、符合 “单一职责原则”。

缺点： 

1、难以扩展新种类（奥迪）。

五、总结

抽象程度：

简单工厂模式 < 工厂方法模式 < 抽象工厂模式。

角色分类：

1、简单工厂模式：抽象产品、具体产品、工厂类。

2、工厂方法模式：抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

3、抽象工厂模式：抽象产品族、抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

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