设计模式之---工厂模式

设计模式–工厂模式

一什么是工厂模式

使用工厂模式是为了将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来快速的将对象实例化从而提高了代码的灵活性和改善了简洁性，工厂模式具体分为以下三类：

1 简单工厂模式（Simple Factory）

2 工厂方法模式（Factory Method）

3 抽象工厂模式（Abstract Factory）

三种模式从上到下逐渐变得抽象，但主要可以分为工厂方法模式和抽象工厂模式，而简单工厂模式则可以看为工厂方法模式中一个特别的案例，两者归为一类，我们先举一个例子对工厂模式做一个初步的了解

1 从前世上并没有工厂，如果客户想要一辆大众车，则需要为客户制造一辆大众车

2 简单工厂模式: 后来出现了工厂，用户不需要再去制造大众车，由工厂进行制造，想要什么车直接发给工厂制造就可以了，比如要制造帕萨特系列的车，工厂就制造这个系列的车

3 工厂方法模式：为了满足客户的需求，大众车的系列越来越多，如帕萨特，高尔夫等系列，一个工厂只能制造一个系列，所以又分为多个制造不同系列的工厂，每个具体工厂制造一个系列的车，但是大众工厂只是一个抽象的，你还需要实现具体的工厂才可以制造对应系列的车辆

4 抽象工厂模式：随着客户的要求越来越高，大众车必须配置显示屏，于是这个工厂开始生产对应系列的显示屏的车，最终客户只需要说：我想要配备小米显示屏的大众车，工厂就直接生产相应的车辆了。

下面针对几种不同的工厂模式进行详细的说明：

二简单工厂模式

简单工厂模式的核心是定义一个创建对象的接口，将对象的创建和本身的业务逻辑分离，降低系统的耦合度，使得两个修改起来相对容易些，当以后实现改变时，只需要修改工厂类即可。

代码实现：

动物类：

java">public class Animal {public Animal(){}
}class Cat extends Animal{public Cat(){System.out.println("您领养了一只猫");}
}class Dog extends Animal{public Dog(){System.out.println("您领养了一只狗");}
}class Tiger extends Animal{public Tiger(){System.out.println("您领养了一只老虎");}
}一只老虎");}
}

工厂类：

java">public class AnimalFactory {public Animal createAnimal(String animal){switch (animal){case "dog":return new Dog();case "cat":return new Cat();case "tiger":return new Tiger();default:break;}return null;}
//用户端public static void main(String[] args) {AnimalFactory af = new AnimalFactory();Animal dog = af.createAnimal("dog");Animal cat = af.createAnimal("cat");Animal tiger = af.createAnimal("tiger");}
}

三工厂方法模式

工厂方法模式将工厂抽象化，并定义一个创建对象的接口。每增加新产品，只需增加该产品以及对应的具体实现工厂类，由具体工厂类决定要实例化的产品是哪个，将对象的创建与实例化延迟到子类，这样工厂的设计就符合“开闭原则”了，扩展时不必去修改原来的代码。
但缺点在于，每增加一个产品都需要增加一个具体产品类和实现工厂类，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。

代码实现：

动物类：

java">public class Animal {public Animal(){}
}class Cat extends Animal{public Cat(){System.out.println("您领养了一只猫");}
}class Dog extends Animal{public Dog(){System.out.println("您领养了一只狗");}
}class Tiger extends Animal{public Tiger(){System.out.println("您领养了一只老虎");}
}

工厂类：

java">public interface AnimalFactory {Animal createAnimal();
}class CatFactory implements AnimalFactory{@Overridepublic Animal createAnimal() {return new Cat();}
}class DogFactory implements AnimalFactory{@Overridepublic Animal createAnimal() {return new Dog();}
}class TigerFactory implements AnimalFactory{@Overridepublic Animal createAnimal() {return new Tiger();}
}

客户类：

java">public class Customer {public static void main(String[] args) {CatFactory catFactory = new CatFactory();catFactory.createAnimal();DogFactory dogFactory = new DogFactory();dogFactory.createAnimal();}
}

四抽象工厂模式

在工厂方法模式中，我们使用一个工厂创建一个产品，一个具体工厂对应一个具体产品，但有时候我们需要一个工厂能够提供多个产品对象，而不是单一的对象，这个时候我们就需要使用抽象工厂模式。
在介绍抽象工厂模式前，我们先厘清两个概念：

产品等级结构：产品等级结构指的是产品的继承结构，比如一个狗粮抽象类，它有A品牌狗粮、B品牌狗粮等一系列的子类，那么这个狗粮抽象类和他的子类就构成了一个产品等级结构。
产品族：产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品。比如，狗咖生产狗粮和狗绳，那么狗狗粮则位于狗粮产品族中。

什么是抽象工厂模式？

抽象工厂模式主要用于创建相关对象的家族。当一个产品族中需要被设计在一起工作时，通过抽象工厂模式，能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象；并且通过隔离具体类的生成，使得客户端不需要明确指定具体生成类；所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口，因此只需要改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
但该模式的缺点在于添加新的行为时比较麻烦，如果需要添加一个新产品族对象时，需要更改接口及其下所有子类，这必然会带来很大的麻烦。

代码实现：

产品类：

java">public interface Food {
}class DogFood implements Food{public DogFood(){System.out.println("生产狗粮");}
}class CatFood implements Food{public CatFood(){System.out.println("生产猫粮");}
}
interface Tool{}class DogTool implements Tool{public DogTool(){System.out.println("生产养狗工具");}
}class CatTool implements Tool{public CatTool(){System.out.println("生产养猫工具");}
}

工厂类：

java">public interface AnimalFactory {public Food createFood();public Tool createTool();
}class CatFactory implements AnimalFactory{@Overridepublic Food createFood() {return new CatFood();}@Overridepublic Tool createTool() {return new CatTool();}
}class DogFactory implements AnimalFactory{@Overridepublic Food createFood() {return new DogFood();}@Overridepublic Tool createTool() {return new DogTool();}
}

用户类：

java">public class Customer {public static void main(String[] args) {CatFactory catFactory = new CatFactory();catFactory.createFood();catFactory.createTool();DogFactory dogFactory = new DogFactory();dogFactory.createFood();dogFactory.createTool();}
}

五工厂模式小结

工厂方法模式与抽象方法模式的区别在于：

工厂方法模式只有一个抽象产品类和抽象工厂类，但可以派生出许多具体的产品类和工厂类，每个具体的产品类和工厂类只能创建一个具体的实例
抽象工厂模式具有多个抽象产品类和一个抽象工厂类，每个抽象产品类可以派生出来多个具体的产品类，抽象工厂类也可以派生出许多个具体的工厂类，同时每个具体的工厂类也可以创建出多个产品类的实例