java设计模式------工厂设计模式

总结

以上就是工厂模式的基本实现和详细说明。包括了简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。我们可以基于需求来选择合适的工厂模式

基本概念：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。

分为三类：

• 简单工厂模式Simple Factory：不利于产生系列产品；

• 工厂方法模式Factory Method：又称为多形性工厂；

• 抽象工厂模式Abstract Factory：又称为工具箱，产生产品族，但不利于产生新的产品；

这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式（Factory Method）与抽象工厂模式（Abstract Factory）。将简单工厂模式（Simple Factory）看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。

先来看看它的组成：

• 工厂类角色：这是本模式的核心，含有一定的商业逻辑和判断逻辑。在java中它往往由一个具体类实现。
• 抽象产品角色：它一般是具体产品继承的父类或者实现的接口。在java中由接口或者抽象类来实现。
• 具体产品角色：工厂类所创建的对象就是此角色的实例。在java中由一个具体类实现。

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

从简单的工厂模式开始说起的话，我们要知道工厂模式的目的是什么？工厂模式的目的在于程序的可扩展性。而对于简单工厂模式来说，它是为了让程序有一个更好地封装，降低程序模块之间的耦合程度。

对于简单的工厂模式，其实也可以将其理解成为一个创建对象的工具类。工具类的形式，可以仿造如下代码编写：

public class SimpleFactory {  

    public Object create(Class<?> clazz) {
        if (clazz.getName().equals(Plane.class.getName())) {
            return createPlane();
        } else if (clazz.getName().equals(Broom.class.getName())) {
            return createBroom();
        }  

        return null;
    }  

    private Broom createBroom() {
        return new Broom();
    }  

    private Plane createPlane() {
        return new Plane();
    }
} 

测试代码如下：

public class FactoryTest {  

    public static void main(String[] args) {
        // 简单工厂模式测试
        SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
        Broom broom = (Broom) simpleFactory.create(Broom.class);
        broom.run();
    }
}

正如之前所说的，简单的工厂模式，就是去创建一个创建对象的工具类。在这个工具类里面，我们就可以进行一些其他操作，比如对象的初始化。这样就避免了把对象初始化的大量代码(如果有大量代码的话)放在构造函数里了。

工厂方法模式(Factory Method Pattern)

之前说了简单的工厂模式，在简单的工厂模式里，我们创建了一个类似工具的类来创建相应的具体类对象。正因为其太过简单，有一点不成规范。所以，这里要对其做一些适当地封装。

我们来看一下工厂方法模式的定义吧。工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到了子类。（定义摘自《Head First设计模式》

我们的抽象工厂可以是类似这样的：

public abstract class VehicleFactory {
    public abstract Moveable create();
}  

具体工厂：

public class BroomFactory extends VehicleFactory {  

    @Override
    public Moveable create() {
        return new Broom();
    }  

}

这个具体的实现工厂告诉我们，这里可以通过 create() 方法来创建一个 Broom 对象。

我们可以这样来理解他们的关系：有一个大的工厂它就是 VehicleFactory，VehicleFactory工厂里又有很多生产车间，其中有一个就是 BroomFactory。我们的具体产品都是通过这些生产车间来负责生产的。

抽象产品接口：

说到了产品，我们可以先试想一下这些具体的产品都会有什么样的性质。我们可以这样来定义它们：

public interface Moveable {
    public void run();
}  

具体产品：

嗯，这是一些可以run(移动)的产品。就 BroomFactory 生产车间而言，它负责生产 Broom。这个 Broom 是具有 Moveable 的属性。那么它的实现可以这样来写：

public class Broom implements Moveable {  

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我是Broom.我在飞...");
    }  

}  

功能测试：

我们有工厂，并且知道了工厂要生产的产品了。那么我们就来生产一个 Broom 来试试吧：

VehicleFactory factory = new BroomFactory();
Moveable moveable = factory.create();
moveable.run();  

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

从上面的工厂方法中的结构图中，我们可以看到其中的具体工厂A和B是两个完全独立的。两者除了都是抽象工厂的子类，没有任何其他的交集。

但是，如果我们有这样一个需求：具体工厂A和B需要生产一些同类型的不同产品。那么我们就可以试试抽象工厂模式。

我们来看看抽象工厂模式是怎么定义的：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。同样在下面的结构图中，我们可以更好地解释这一定义。我们的抽象工厂中包含一系列的去构造一个抽象产品的方法，而具体产品的实现则是放在了具体工厂（图中的A和B）中进行。

现在我们看看代码中是如何实现的。

抽象工厂：

public abstract class AbstractFactory {  

    public abstract Flyable createFlyable();  

    public abstract Moveable createMoveable();  

    public abstract Writeable createWriteable();
} 

具体工厂：

从抽象工厂的代码中也可以看出，抽象工厂只是去“生产”一些抽象的东西。有点类似于底层机制的感觉。现在我们来看看具体工厂的实现。

public class Factory1 extends AbstractFactory {  

    @Override
    public Flyable createFlyable() {
        return new Aircraft();
    }  

    @Override
    public Moveable createMoveable() {
        return new Car();
    }  

    @Override
    public Writeable createWriteable() {
        return new Pen();
    }  

}  

抽象产品接口：

在具体工厂里，我们就可以生产一些具体的产品了。就是这里的Aircraft、Car、Pen。抽象的产品接口如下。

public interface Flyable {  

    public void fly(int height);
}  

具体产品：

具体的产品则是要去实现这个接口，并实现其中的方法，如下：

public class Aircraft implements Flyable {  

    @Override
    public void fly(int height) {
        System.out.println("我是一架客运机，我目前的飞行高度为：" + height + "千米。");
    }  

}  

功能测试：

有了这些东西，那么我们就来好好生产一些产品吧。

public class FactoryTest {  

    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory factory = new Factory1();
        Flyable flyable = factory.createFlyable();
        flyable.fly(1589);  

        Moveable moveable = factory.createMoveable();
        moveable.run(87.6);  

        Writeable writeable = factory.createWriteable();
        writeable.write("Hello World.");
    }
}  

现在让我们来看一下，结果是否跟我们想的一样吧。