工厂设计模式

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设计模式

本文从以下方面介绍工厂模式

一、总述

二、工厂方法

三、抽象工厂

一、总述

1、分类：

（1）简单工厂（静态工厂）

（2）工厂方法模式

（3）抽象工厂模式

2、工厂模式意义：

将程序中创建对象的部分单独抽取出来，实现与主程序之间的解耦。具有更好的扩展性及维护性。

3、工厂方法模式与抽象工厂模式异同点

（1）相同点：都是将对象（产品）单独抽取形成一个产品族，然后将创建对象的工厂也向上抽取形成一个工厂族

（2）异同点：

①抽象工厂中会有一系列的产品，而工厂方法中只有一个抽象的产品；

②抽象工厂模式的具体工厂中可以创建多个产品的实例，而工厂方法的具体工厂中只能创建一个产品的实例

（3）工厂方法模式中的角色：

①一个单一的抽象的产品类，该类可以创建出多个同类型的具体产品类；

②一个抽象工厂类，可以创建出多个具体的工厂类，每个工厂类也只能生产一种产品

（4）抽象工厂模式的角色：

①多个抽象的产品类，可以创建出多种类型的多个具体产品；

②一个抽象工厂类，可以创建出多个具体的工厂，每个工厂可以生产出多种产品

二、工厂方法

引入：任意定制交通工具的类型（一种产品）和生产过程

1、类图

2、代码示例

2.1、交通工具接口

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * 交通工具的接口类，定制任何一种与交通工具相关的产品
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public interface Vehicle {

	/**
	 * vehicel run
	 */
	void run();
}

2.1.1交通工具的具体实现

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

public class Air implements Vehicle {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Air like lightning fly...--飞机。");
	}

}

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

public class Car implements Vehicle {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Car quickly run...--汽车。");
	}

}

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

public class Train implements Vehicle {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Train wu wu wu run...--火车。");
	}

}

2.2 交通工具的工厂接口

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public interface VehicleFactory {

	Vehicle createVehicle();
}

2.2.1具体的工厂实现类、

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public class AirFactory implements VehicleFactory {

	@Override
	public Vehicle createVehicle() {
		return new Air();
	}
}

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * @author Freedom
 * 
 */
public class CarFactory implements VehicleFactory {

	@Override
	public Vehicle createVehicle() {
		/*
		 * 此处，可以定制小汽车的生产过程等等，此方法只是简单实现
		 */
		return new Car();
	}

}

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public class TrainFactory implements VehicleFactory {

	@Override
	public Vehicle createVehicle() {
		return new Train();
	}

}

2.3、测试方法

package net.oschina.design.factory1.factorymethod;

/**
 * 测试工厂方法模式 
 *工厂方法模式的优点：将对象的创建过程交给一个工厂去完成，实现了程序主流程创建对象时低耦合
 * 缺点：每新增一种产品的时候，产品类需要新增加，具体生产该产品的工厂也要新增加，这样会导致工厂泛滥
 * 可以将一系列产品放到同一个工厂中，这样如果该产品的系列不变化，只是增加产品的种类就不会引起工厂泛滥，要用到抽象工厂的方法
 * @author Freedom
 * 
 */
public class Main {

	public static void main(String[] args) {

		VehicleFactory f = new CarFactory();
		Vehicle c = f.createVehicle();
		c.run();

		f = new AirFactory();
		Vehicle air = f.createVehicle();
		air.run();
	}

}

2.4、工厂方法模式的组成

1)抽象工厂：工厂方法模式的核心。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类；

2)具体工厂：它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象；

3)抽象产品：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口；

4)具体产品：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例，在java中由具体的类来实现。

三、抽象工厂

引入：任意定制系列产品（如：交通工具...多种产品）

1、类图

2、代码示例

2.1、产品接口

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 交通工具类
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public interface Vehicle {

	void run();
}

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 武器类
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public interface Weapon {

	void shoot();
}

2.1.1产品具体实现

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

public class Car implements Vehicle {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Car quickly run...--汽车。");
	}

}

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

public class Train implements Vehicle {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Train wu wu wu run...--火车。");
	}

}

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

public class Gun implements Weapon {

	@Override
	public void shoot() {
		System.out.println("Gun shotting...--枪。");
	}

}

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

public class Tank implements Weapon {

	@Override
	public void shoot() {
		System.out.println("Tank shooting...--坦克。");
	}

}

2.2、抽象工厂抽象类

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 抽象工厂用于生产一系列产品
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public abstract class AbstractFactory {

	public abstract Vehicle createVehicle();

	public abstract Weapon createWeapon();
}

2.2.1抽象工厂的具体实现

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 生产大型工具的工厂
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public class BigToolsFactory extends AbstractFactory {

	@Override
	public Vehicle createVehicle() {
		return new Train();
	}

	@Override
	public Weapon createWeapon() {
		return new Tank();
	}

}

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 小型工具的工厂
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public class SmallToolsFactory extends AbstractFactory {

	@Override
	public Vehicle createVehicle() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new Car();
	}

	@Override
	public Weapon createWeapon() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new Gun();
	}

}

2.3、运行类

package net.oschina.design.factory1.abstractFactory;

/**
 * 测试抽象工厂
 * 
 * @author Freedom
 * 
 */
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 如果想替换工厂的时，直接将工厂的实现对象替换即可，程序的代码不需要修改
		 */
		AbstractFactory f = new SmallToolsFactory();
		Vehicle v = f.createVehicle();
		v.run();
		Weapon w = f.createWeapon();
		w.shoot();
	}
}

2.4、抽象工厂优缺点

（1）抽象工厂模式的优点

①分离接口和实现

　　客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已。也就是说，客户端从具体的产品实现中解耦。

②使切换产品族变得容易

　　因为一个具体的工厂实现代表的是一个产品族，比如上面例子的从Intel系列到AMD系列只需要切换一下具体工厂。

（2）抽象工厂模式的缺点

①不太容易扩展新的产品系列

　　如果需要给整个产品族添加一个新的产品系列，那么就需要修改抽象工厂，这样就会导致修改所有的工厂实现类。

可参考文章