结合实例分析简单工厂模式&工厂方法模式&抽象工厂模式的区别

　　之前写过一篇关于工厂模式（Factory Pattern）的随笔，里面分析了简单工厂模式，但对于工厂方法和抽象工厂的分析较为简略。这里重新分析分析三者的区别，工厂模式是java设计模式中比较简单的一个设计模式，但很多地方都用到了工厂模式，（如解析xml中，jdbc连接数据库等）利用好工厂模式对程序的设计很有用处。工厂模式在一些设计模式的书中分为简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式三类。也有把工厂方法模式划分到抽象工厂模式的，认为工厂方法是抽象工厂模式的特例的一种，就是只有一个要实现的产品接口。下面结合例子分析三者的区别。

　　首先是简单工厂模式，这里以工厂生产产品为例。

产品类的共同接口

 package factory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public interface Product {
     //声明类所需继承的共同接口，也可以是抽象类
 }

产品类A

 package factory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class ProductA implements Product {
     public ProductA() {
         System.out.println("ProductA");
     }
 }

产品类B

 package factory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class ProductB implements Product {
     public ProductB() {
         System.out.println("ProductB");
     }
 }

工厂类

 package factory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class Factory {
     //可以在工厂类中添加任何你所需要的逻辑
     public static Product create(String str)
     {
         //生成ProductA
         if(str.equalsIgnoreCase("ProductA"))
         {
             return new ProductA();
         }
         else
             //生成ProductB
             if(str.equalsIgnoreCase("ProductB"))
             {
                 return new ProductB();
             }
         return null;
     }

 }

客户端

 package factory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class Client {
     public static void main(String[] args) {
         //调用Factory的静态方法生成所要的类
         Factory.create("productA");
         Factory.create("ProductB");
     }
 }

控制台输出结果：

　　简单工厂模式实现了生成产品类的代码跟客户端代码分离，在工厂类中你可以添加所需的生成产品的逻辑代码，但是问题来了，优秀的java代码是符合“开放-封闭”原则的，也就是说对扩展开发，对修改关闭，如果你要加一个产品类C，你就要修改工厂类里面的生成产品的代码，在这里你就要增加if-else判断。对于这个问题，我们的工厂方法模式就可以解决这个问题。

　　接下来是工厂方法模式

产品类中增加了ProductC（其他产品类的代码是可以重用上面的，只要把包名更改了就行）。

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */

 public class ProductC implements Product {
     public ProductC() {
         System.out.println("productC");
     }
 }

声明工厂接口

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public interface Factory {
     //声明产生产品类的方法
     public Product createProduct();
 }

产生ProductA的FactoryA

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class FactoryA implements Factory {
     //实现工厂类的方法生成产品类A
     public Product createProduct()
     {
         return new ProductA();
     }

 }

产生ProductB的FactoryB

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class FactoryB implements Factory {
     //实现工厂类的方法生成产品类B
     public Product createProduct()
     {
         return new ProductB();
     }
 }

产生ProductC的FactoryC

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class FactoryC implements Factory {
     //实现工厂类的方法生成产品类C
     public Product createProduct()
     {
         return new ProductC();
     }
 }

客户端

 package factoryMehtod;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class Client {
     public static void main(String[] args) {
         Factory factory;
         factory = new FactoryA();
         factory.createProduct();
         factory = new FactoryB();
         factory.createProduct();
         factory = new FactoryC();
         factory.createProduct();
     }
 }

控制台输出结果：

　　工厂方法模式中我们把生成产品类的时间延迟，就是通过对应的工厂类来生成对应的产品类，在这里我们就可以实现“开发-封闭”原则，无论加多少产品类，我们都不用修改原来类中的代码，而是通过增加工厂类来实现。但是这还是有缺点的，如果产品类过多，我们就要生成很多的工厂类。假如我们要实现的产品接口不止一个，也就是有多个产品接口，不同产品接口有对应的产品族。什么是产品族呢？简单的理解就是，不同牌子产的车里面会有跑车类型，家庭类型，商用类型等的车，不同牌子的车的跑车类型的车可以组成一个产品族。对于这种情况我们可以采用抽象工厂模式。

　　 最后是抽象工厂模式，在这里我们为不同产品附加上对应的礼物，就是说ProductA中会有GiftA。

增加的Gift接口

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public interface Gift {
     //声明产品赠品的接口，当然也可以是抽象类，同样为了简单就不声明方法了
 }

GiftA类

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class GiftA implements Gift {
     public GiftA()
     {
         System.out.println("GiftA");
     }
 }

GiftB类

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class GiftB implements Gift {
     public GiftB()
     {
         System.out.println("GiftB");
     }
 }

Factory接口

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *声明Product类工厂和Gift类工厂的工同工厂接口
  */
 public interface Factory {
     public Product createProduct();
     public Gift createGift();

 }

生成ProductA和GiftA的FactoryA

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *FactoryA可以生成ProductA和GiftA
  */
 public class FactoryA implements Factory {
     @Override
     public Product createProduct()
     {
         return new ProductA();
     }
     @Override
     public Gift createGift()
     {
         return new GiftA();
     }
 }

生成ProductB和GiftB的FactoryB

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *FactoryB可以生成ProductB和GiftB
  */
 public class FactoryB implements Factory {
     @Override
     public Product createProduct() {
         return new ProductB();
     }
     @Override
     public Gift createGift() {
         return new GiftB();
     }

 }

客户端

 package abstractFactory;
 /**
  *
  * @author CIACs
  *
  */
 public class Client {
     public static void main(String[] args) {
         Factory factory;
         factory = new FactoryA();
         factory.createProduct();
         factory.createGift();
         factory = new FactoryB();
         factory.createProduct();
         factory.createGift();
     }
 }

控制台输出结果：

　　抽象工厂模式中我们可以定义实现不止一个接口，一个工厂也可以生成不止一个产品类，抽象工厂模式较好的实现了“开放-封闭”原则，是三个模式中较为抽象，并具一般性的模式。我们在使用中要注意使用抽象工厂模式的条件。