工厂模式
简单工厂
简单工厂包含如下角色：
- 抽象产品 ：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
- 具体产品 ：实现或者继承抽象产品的子类
- 具体工厂 ：提供了创建产品的方法，调用者通过该方法来获取产品。
public class CoffeeStore {
public Coffee orderCoffee(String type) {
SimpleCoffeeFactory factory = new SimpleCoffeeFactory();
//调用生产咖啡的方法
Coffee coffee = factory.createCoffee(type);
//加配料
coffee.addMilk();
coffee.addsugar();
return coffee;
}
}
咖啡工厂类 ：
public class SimpleCoffeeFactory {
public Coffee createCoffee(String type) {
//声明Coffee类型的变量，根据不同类型创建不同的coffee子类对象
Coffee coffee = null;
if("american".equals(type)) {
coffee = new AmericanCoffee();
} else if("latte".equals(type)) {
coffee = new LatteCoffee();
} else {
throw new RuntimeException("对不起，您所点的咖啡没有");
}
return coffee;
}
}
具体咖啡
public class AmericanCoffee extends Coffee {
public String getName() {
return "美式咖啡";
}
}
public class LatteCoffee extends Coffee {
public String getName() {
return "拿铁咖啡";
}
}
抽象咖啡类
public abstract class Coffee {
public abstract String getName();
//加糖
public void addsugar() {
System.out.println("加糖");
}
//加奶
public void addMilk() {
System.out.println("加奶");
}
}
工厂方法模式
工厂方法模式的主要角色：
- 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品。
- 具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
- 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
- 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。
使用工厂方法模式对上例进行改进，类图如下：
代码如下：
抽象工厂：
public interface CoffeeFactory {
Coffee createCoffee();
}
具体工厂：
public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory {
public Coffee createCoffee() {
return new LatteCoffee();
}
}
public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory {
public Coffee createCoffee() {
return new AmericanCoffee();
}
}
咖啡店类：
public class CoffeeStore {
private CoffeeFactory factory;
public CoffeeStore(CoffeeFactory factory) {
this.factory = factory;
}
public Coffee orderCoffee(String type) {
Coffee coffee = factory.createCoffee();
coffee.addMilk();
coffee.addsugar();
return coffee;
}
public static void main(String[] args) {
Coffeestore coffeestore = new Coffeestore(new AmericanCoffeeFactory());
Coffee coffee = coffeestore.orderCoffee();
System.out.println(coffee.getName());
}
}
从以上的编写的代码可以看到，要增加产品类时也要相应地增加工厂类，不需要修改工厂类的代码了，这样就解决了简单工厂模式的缺点。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象。由于使用了多态性，工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，而且克服了它的缺点。
优点：
- 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；
缺点：
- 每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。
抽象工厂模式
抽象工厂模式的主要角色如下：
- 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法，可以创建多个不同等级的产品。
- 具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
- 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
- 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它 同具体工厂之间是多对一的关系。
现咖啡店业务发生改变，不仅要生产咖啡还要生产甜点，如提拉米苏、抹茶慕斯等，要是按照工厂方法模式，需要定义提拉米苏类、抹茶慕斯类、提拉米苏工厂、抹茶慕斯工厂、甜点工厂类，很容易发生类爆炸情况。其中拿铁咖啡、美式咖啡是一个产品等级，都是咖啡；提拉米苏、抹茶慕斯也是一个产品等级；拿铁咖啡和提拉米苏是同一产品族（也就是都属于意大利风味），美式咖啡和抹茶慕斯是同一产品族（也就是都属于美式风味）。所以这个案例可以使用抽象工厂模式实现。类图如下：
代码如下：
抽象产品
public abstract class Dessert {
public abstract void show();
}
public abstract class Coffee {
public abstract String getName();
public void addMilk(){
System.out.println("添加牛奶");
}
public void addSugar(){
System.out.println("加糖");
}
}
具体产品
public class MatchaMousse extends Dessert {
public void show() {
System.out.println("抹茶慕斯");
}
}
public class Trimisu extends Dessert {
public void show() {
System.out.println("提拉米苏");
}
}
public class LatteCoffee extends Coffee {
public String getName() {
return "拿铁咖啡";
}
}
public class AmericanCoffee extends Coffee {
public String getName() {
return "美式咖啡";
}
}
抽象工厂：
public interface DessertFactory {
//生产咖啡的功能
Coffee createCoffee();
//生产甜品的功能
Dessert createDessert();
}
具体工厂：
//美式甜点工厂
public class AmericanDessertFactory implements DessertFactory {
public Coffee createCoffee() {
return new AmericanCoffee();
}
public Dessert createDessert() {
return new MatchaMousse();
}
}
//意大利风味甜点工厂
public class ItalyDessertFactory implements DessertFactory {
public Coffee createCoffee() {
return new LatteCoffee();
}
public Dessert createDessert() {
return new Tiramisu();
}
}
如果要加同一个产品族的话，只需要再加一个对应的工厂类即可，不需要修改其他的类。
优点：
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
缺点：
当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。
- 当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时，如电器工厂中的电视机、洗衣机、空调等。
- 系统中有多个产品族，但每次只使用其中的某一族产品。如有人只喜欢穿某一个品牌的衣服和鞋。
- 系统中提供了产品的类库，且所有产品的接口相同，客户端不依赖产品实例的创建细节和内部结构。
如：输入法换皮肤，一整套一起换。生成不同操作系统的程序。
