Java设计模式GOF之工厂模式

一、工厂模式（Factory）

1、实现了创建者和调用者的分离

2、应用场景
　　①JDK中 Calendar 的 getInstance()；
　　②JDBC 的 Connection 对象的获取；
　　③Hibernate 的 SessionFactory 创建 Session 对象；
　　④Spring 的 IOC 容器创建管理 Bean 对象；
　　⑤XML 的解析时 DocumentBuilderFactory 创建解析器对象；
　　⑥反射中 Class 对象的 newInstance()。

3、分类：
　　①简单工厂模式（也叫静态工厂模式，经常使用）
　　　　1、用来生产同一等级结构中的任意产品；
　　　　2、对于新增的产品，需要修改已有的代码。
　　　　3、不满足开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）

　　②工厂方法模式
　　　　1、用来生产同一等级结构中的固定产品；
　　　　2、支持增加任意产品。

　　　　3、支持开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。

　　③抽象工厂模式
　　　　1、用来生产不同产品族的全部产品；
　　　　2、增加新的产品（一个），无能为力；
　　　　3、支持增加产品族。

二、工厂模式的代码实现

1、简单工厂模式

1.1、简单工厂模式产品的接口： Car.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy;

 /**
 *
 * @title Car
 * @describe 简单工厂模式产品的接口 Car
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:44:42
 */
 public interface Car {
 　　public abstract void run();

 }

1.2、简单工厂模式产品接口 Car 的实现类： Audi.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy;

 /**
 *
 * @title Audi
 * @describe 简单工厂模式产品接口 Car 的实现类： Audi.java
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Audi implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("奥迪在行驶");
 　　}

 }

1.3、 简单工厂模式产品接口 Car 的实现类 :Benz.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy;

 /**
 *
 * @title Benz
 * @describe 简单工厂模式产品接口 Car 的实现类： Benz.java
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Benz implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("奔驰在行驶");
 　　}

 }

1.4、简单工厂模式产品接口 Car 的实现类：Bmw.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy;

 /**
 *
 * @title Bmw
 * @describe 简单工厂模式产品接口 Car 的实现类 Bmw
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Bmw implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("宝马在行驶");
 　　}

 }

1.5、简单工厂模式的工厂类：CarFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy;

 /**
 *
 * @title CarFactory
 * @describe 简单工厂，一般使用静态的方法
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:50:08
 */
 public class CarFactory {

 　　// 获取 Bmw 的实例
 　　public static Car getBmw() {
 　　　　return new Bmw();
 　　}

 　　// 获取 Benz 的实例
 　　public static Car getBenz() {
 　　　　return new Benz();
 　　}

 　　// 获取 Audi 的实例
 　　public static Car getAudi() {
 　　　　return new Audi();
 　　}

 }

1.6、测试没有工厂类的前提下，创建 Audi、Benz、Bmw：TestNoFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.test;

 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.Audi;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.Benz;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.Bmw;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.Car;

 /**
 *
 * @title TestNoFactory
 * @describe 没有工厂类，创建 Audi、Benz、Bmw
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:52:37
 */
 public class TestNoFactory {
 　　public static void main(String[] args) {
 　　　　// 需要知道接口和其实现类
 　　　　Car c1 = new Audi();
 　　　　Car c2 = new Benz();
 　　　　Car c3 = new Bmw();
 　　　　c1.run();
 　　　　c2.run();
 　　　　c3.run();
 　　}

 }

1.7、测试在有工厂类的前提下，创建 Audi、Benz、Bmw：TestSimpleFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.test;

 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.Car;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.simplefactoy.CarFactory;

 /**
 *
 * @title TestSimpleFactory
 * @describe 测试简单工厂模式，有工厂类，创建 Audi、Benz、Bmw
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:56:39
 */
 public class TestSimpleFactory {
 　　　public static void main(String[] args) {
 　　　　// 需要知道接口和工厂类
 　　　　Car c1 = CarFactory.getAudi();
 　　　　Car c2 = CarFactory.getBenz();
 　　　　Car c3 = CarFactory.getBmw();
 　　　　c1.run();
 　　　　c2.run();
 　　　　c3.run();
 　　}
 }

2、工厂方法模式

2.1、简单工厂模式产品的接口： Car.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title Car
 * @describe 简单工厂模式产品的接口 Car
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:44:42
 */
 public interface Car {
 　　public abstract void run();
 }

2.2、工厂方法模式产品接口 Car 的实现类 ：Audi.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title Audi
 * @describe 工厂方法模式产品接口 Car 的实现类 Audi
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Audi implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("奥迪在行驶");
 　　}

 }

2.3、工厂方法模式产品接口 Car 的实现类 Benz

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title Benz
 * @describe 工厂方法模式产品接口 Car 的实现类 ：Benz.java
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Benz implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("奔驰在行驶");
 　　}

 }

2.4、工厂方法模式产品接口 Car 的实现类：Bmw.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title Bmw
 * @describe 工厂方法模式产品接口 Car 的实现类 Bmw
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午8:45:48
 */
 public class Bmw implements Car {

 　　@Override
 　　public void run() {
 　　　　System.out.println("宝马在行驶");
 　　}

 }

2.5、工厂方法模式的工厂接口：CarFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title CarFactory
 * @describe 工厂方法模式的工厂接口 CarFactory
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:05:18
 */
 public interface CarFactory {
 　　Car getCar();
 }

2.6、 工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口：AudiFactory .java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title AudiFactory
 * @describe 工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:07:08
 */
 public class AudiFactory implements CarFactory {

 　　@Override
 　　public Car getCar() {
 　　　　return new Audi();
 　　}

 }

2.7、工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口：BenzFactory .java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title BenzFactory
 * @describe 工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:07:08
 */
 public class BenzFactory implements CarFactory {

 　　@Override
 　　public Car getCar() {
 　　　　return new Benz();
 　　}

 }

2.8、工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口：CarFactory .java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod;

 /**
 *
 * @title BmwFactory
 * @describe 工厂方法模式的工厂类，需要实现工厂接口
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:07:08
 */
 public class BmwFactory implements CarFactory {

 　　@Override
 　　public Car getCar() {
 　　　　return new Bmw();
 　　}

 }

2.9、测试工厂方法模式：TestFactoryMethod.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod.test;

 import cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod.AudiFactory;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod.BenzFactory;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod.BmwFactory;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.factorymethod.Car;

 /**
 *
 * @title TestFactoryMethod
 * @describe 测试工厂方法模式
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:09:34
 */
 public class TestFactoryMethod {
 　　public static void main(String[] args) {
 　　　　// 需要知道接口和各自的工厂类
 　　　　Car c1 = new AudiFactory().getCar();
 　　　　Car c2 = new BenzFactory().getCar();
 　　　　Car c3 = new BmwFactory().getCar();
 　　　　c1.run();
 　　　　c2.run();
 　　　　c3.run();
 　　}
 }

3、抽象工厂模式

3.1、抽象工厂的产品接口，发动机：Engine.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title Engine
 * @describe 抽象工厂的产品接口，发动机
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:27:21
 */
 public interface Engine {
 　　// 发动机效率
 　　void efficiency();
 }

3.2、抽象接口的产品接口，座位：Seat.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title Seat
 * @describe 抽象接口的产品接口，座位
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:38:21
 */
 public interface Seat {
 　　// 座位舒适
 　　void comfort();

 }

3.3、抽象工厂的产品接口，轮胎：Tyre.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title Tyre
 * @describe 抽象工厂的产品接口，轮胎
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:39:06
 */
 public interface Tyre {
 　　// 轮胎磨损
 　　void wear();
 }

3.4、抽象工厂模式的产品实现类，低端发动机:LowEngine.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;
 /**
 *
 * @title LowEngine
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，低端发动机
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:55:02
 */
 public class LowEngine implements Engine {

 　　@Override
 　　public void efficiency() {
 　　　　System.out.println("低端发动机工作效率低");
 　　}

 }

3.5、抽象工厂模式的产品实现类，高端发动机：LuxuryEngine.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title LuxuryEngine
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，高端发动机
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:48:05
 */
 public class LuxuryEngine implements Engine {

 　　@Override
 　　public void efficiency() {
 　　　　System.out.println("高端发动机工作效率高");
 　　}

 }

3.6、抽象工厂模式的产品实现类，低端座位：LowSeat.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title LowSeat
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，低端座位
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:55:32
 */
 public class LowSeat implements Seat {

 　　@Override
 　　public void comfort() {
 　　　　System.out.println("低端座位舒适度低");
 　　}

 }

3.7、抽象工厂模式的产品实现类，高端座位:LuxurySeat.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;
 /**
 *
 * @title LuxurySeat
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，高端座位
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:55:49
 */
 public class LuxurySeat implements Seat {

 　　@Override
 　　public void comfort() {
 　　　　System.out.println("高端座位舒适度高");
 　　}

 }

3.8、抽象工厂模式的产品实现类，低端轮胎:LowTyre.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;
 /**
 *
 * @title LowTyre
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，低端轮胎
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:55:40
 */
 public class LowTyre implements Tyre {

 　　@Override
 　　public void wear() {
 　　　　System.out.println("低端轮胎易磨损");
 　　}

 }

3.9、抽象工厂模式的产品实现类，高端轮胎：LuxuryTyre.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;
 /**
 *
 * @title LuxuryTyre
 * @describe 抽象工厂模式的产品实现类，高端轮胎
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:55:55
 */
 public class LuxuryTyre implements Tyre {

 　　@Override
 　　public void wear() {
 　　　　System.out.println("高端轮胎不易磨损");
 　　}

 }

3.10、抽象工厂的产品族工厂接口：CarFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title CarFactory
 * @describe 抽象工厂的产品族工厂接口
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:54:28
 */
 public interface CarFactory {
 　　Engine getEngine();

 　　Seat getSeat();

 　　Tyre getTyre();
 }

3.11、抽象工厂的产品族工厂接口的实现类，低端工厂:LowCarFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title LowCarFactory
 * @describe 抽象工厂的产品族工厂接口的实现类，低端工厂
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午10:07:40
 */
 public class LowCarFactory implements CarFactory {

 　　@Override
 　　public Engine getEngine() {
 　　　　return new LowEngine();
 　　}

 　　@Override
 　　public Seat getSeat() {
 　　　　return new LowSeat();
 　　}

 　　@Override
 　　public Tyre getTyre() {
 　　　　return new LowTyre();
 　　}

 }

3.12、抽象工厂的产品族工厂接口的实现类，高端工厂:LuxuryCarFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory;

 /**
 *
 * @title LuxuryCarFactory
 * @describe 抽象工厂的产品族工厂接口的实现类，高端工厂
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午9:59:38
 */
 public class LuxuryCarFactory implements CarFactory {

 　　@Override
 　　public Engine getEngine() {
 　　　　return new LuxuryEngine();
 　　}

 　　@Override
 　　public Seat getSeat() {
 　　　　return new LuxurySeat();
 　　}

 　　@Override
 　　public Tyre getTyre() {
 　　　　return new LuxuryTyre();
 　　}

 }

3.13、测试抽象工厂模式:TestAbstractFactory.java

 package cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory.test;

 import cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory.CarFactory;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory.Engine;
 import cn.com.zfc.gof01.factory.abstractfactory.LuxuryCarFactory;

 /**
 *
 * @title TestAbstractFactory
 * @describe 测试抽象工厂模式
 * @author 张富昌
 * @date 2017年4月4日下午10:18:39
 */
 public class TestAbstractFactory {
 　　public static void main(String[] args) {
 　　　　CarFactory carFactory = new LuxuryCarFactory();
 　　　　Engine engine = carFactory.getEngine();
 　　　　engine.efficiency();
 　　}
 }