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设计模式之工厂模式

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，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

1. 简单工厂模式

在这里插入图片描述

公共的接口 Phone.java

public interface Phone {
    void doSome();
}

具体的产品 Xiaomi.java

public class Xiaomi implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Xiaomi phone");
    }
}

具体的产品 Apple.java

public class Apple implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Apple phone");
    }
}

工厂类 PhoneFactory.java

public class PhoneFactory {
    public Phone getPhone(String type) {
        if ("XIAOMI".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new Xiaomi();
        }
        if ("APPLE".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new Apple();
        }
        return null;
    }
}

测试类 Demo.java

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        PhoneFactory phoneFactory = new PhoneFactory();
        Phone xiaomiPhone = phoneFactory.getPhone("Xiaomi");
        Phone applePhone = phoneFactory.getPhone("Apple");
        xiaomiPhone.doSome();
        applePhone.doSome();
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述
优点：我们通过名称即可获取到具体的实例对象，实现简单
缺点：当我们想增加一个品牌的手机时，需要在工厂中新增 if 逻辑，不符合OCP原则

2. 抽象方法模式

工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

  • 抽象工厂：声明了工厂方法的接口。
  • 具体产品工厂：实现工厂方法的接口，负责创建产品对象。
  • 产品抽象类或接口：定义工厂方法所创建的产品对象的接口。
  • 具体产品实现：具有统一父类的具体类型的产品。

在这里插入图片描述

抽象工厂 Factory.java

public interface Factory {
    Phone makePhone();
}

公共接口 Phone.java

public interface Phone {
    void doSome();
}

具体类 Xiaomi.java

public class Xiaomi implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Xiaomi Phone");
    }
}

具体类 Xiaomi对应的工厂

public class XiaomiFactory implements Factory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new Xiaomi();
    }
}

具体类 Apple.java

public class Apple implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Apple Phone");
    }
}

具体类 Apple 对应的工厂类

public class AppleFactory implements Factory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new Apple();
    }
}

测试类 Demo.java

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Factory xiaomiFactory = (XiaomiFactory) Class.forName("factorymode.mode02.XiaomiFactory").newInstance();
        Factory appleFactory = (AppleFactory) Class.forName("factorymode.mode02.AppleFactory").newInstance();

        Phone xiaomiPhone = xiaomiFactory.makePhone();
        Phone applePhone = appleFactory.makePhone();

        xiaomiPhone.doSome();
        applePhone.doSome();
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述
优点：扩展性好，当增加一个品牌的手机时，可以增加一个工厂和具体类
缺点：每一个品牌对应一个工厂类，当业务比较复杂，涉及到的类非常多时，就会使类的数量成倍的增加

3. 抽象工厂模式

为了缩减工厂实现子类的数量，不必给每一个产品分配一个工厂类，可以将产品进行分组，每组中的不同产品由同一个工厂类的不同方法来创建。

在这里插入图片描述
公共接口 Phone.java

public interface Phone {
    void doSome();
}

公共接口 Computer.java

public interface Computer {
    void doOther();
}

具体类 XiaomiPhone.java

public class XiaomiPhone implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Xiaomi Phone");
    }
}

具体类 ApplePhone.java

public class ApplePhone implements Phone {
    @Override
    public void doSome() {
        System.out.println("Apple Phone");
    }
}

具体类 XiaomiComputer.java

public class XiaomiComputer implements Computer {
    @Override
    public void doOther() {
        System.out.println("Xiaomi Computer");
    }
}

具体类 AppleComputer.java

public class AppleComputer implements Computer {
    @Override
    public void doOther() {
        System.out.println("Apple Computer");
    }
}

抽象工厂 AbstractFactory.java

public interface AbstractFactory {
    Phone makePhone();
    Computer makeComputer();
}

具体工厂 XiaomiFactory.java

public class XiaomiFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new XiaomiPhone();
    }

    @Override
    public Computer makeComputer() {
        return new XiaomiComputer();
    }
}

具体工厂 AppleFactory.java

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new ApplePhone();
    }

    @Override
    public Computer makeComputer() {
        return new AppleComputer();
    }
}

测试类 Demo.java

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AbstractFactory xiaomiFactory = (XiaomiFactory) Class.forName("factorymode.mode03.XiaomiFactory").newInstance();
        AbstractFactory appleFactory = (AppleFactory) Class.forName("factorymode.mode03.AppleFactory").newInstance();

        Phone xiaomiPhone = xiaomiFactory.makePhone();
        Phone applePhone = appleFactory.makePhone();

        Computer xiaomiComputer = xiaomiFactory.makeComputer();
        Computer appleComputer = appleFactory.makeComputer();

        xiaomiPhone.doSome();
        applePhone.doSome();

        xiaomiComputer.doOther();
        appleComputer.doOther();
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述

优点：将产品以品牌进行分组，减少了工厂类的数量，一个工厂类对应一个品牌，一个品牌对应着几类产品

总结

  • 简单工厂：唯一工厂类，一个产品抽象类，工厂类的创建方法依据传入参数判断并创建具体产品对象。
  • 工厂方法：多个工厂类，一个产品抽象类，利用多态创建不同的产品对象，避免了大量的if-else判断。
  • 抽象工厂：多个工厂类，多个产品抽象类，产品根据品牌分组，同一个工厂实现类创建同一品牌中的不同产品，减少了工厂子类的数量。