Java设计模式——工厂设计模式详解

工厂模式：主要用来实例化有共同接口的类，工厂模式可以动态决定应该实例化那一个类。

工厂模式的形态

工厂模式主要用一下几种形态：

1：简单工厂（Simple Factory）。
2：工厂方法（Factory Method）。
3：抽象工厂（Abstract Factory）。

简单工厂（Simple Factory）

又叫静态工厂，是工厂模式三中状态中结构最为简单的。主要有一个静态方法，用来接受参数，并根据参数来决定返回实现同一接口的不同类的实例。我们来看一个具体的例子：
假设一家工厂，几生产洗衣机，有生产冰箱，还有空调等等..
我们先为所有产品定义一个共同的产品接口

1	`public` `interface` `Product{}`

接着我们让这个工厂的所有产品都必须实现此接口

									public class Washer implements Product{ 

									  public Washer(){ 

									    System.out.println("洗衣机被制造了"); 

									  } 

									} 

									public class Icebox implements Product{ 

									  public Icebox(){ 

									    System.out.println("冰箱被制造了"); 

									  } 

									} 

									public class AirCondition implements Product{ 

									  public Icebox(){ 

									    System.out.println("空调被制造了"); 

									  } 

									}

接下来我们来写一个工厂类，有它来负责生产以上的产品

									public class SimpleFactory { 

									  public static Product factory(String productName) throws Exception{ 

									    if(productName.equals("Washer")){ 

									      return new Washer(); 

									    }else if(productName.equals("Icebox")){ 

									      return new Icebox(); 

									    }else if(productName.equals("AirCondition")){ 

									      return new AirCondition(); 

									    }else{ 

									      throw new Exception("没有该产品"); 

									    } 

									  } 

									}

好了，有了这个工厂类，我们就可以开始下定单了，SimpleFactory将根据不同的定单类决定生产什么产品。

									public static void main(String[] args) { 

									  try { 

									       SimpleFactory.factory("Washer"); 

									       SimpleFactory.factory("Icebox"); 

									       SimpleFactory.factory("AirCondition"); 

									      } catch (Exception e) { 

									    e.printStackTrace(); 

									  } 

									}

由上面的代码可以看出，简单工厂的核心就是一个SimpleFactory类，他拥有必要的逻辑判断能力和所有产品的创建权利，我们只需要向把定单给他，就能得到我们想要的产品。这使用起来似乎非常方便。

但，实际上，这个SimpleFactory有很多的局限。首先，我们每次想要增加一种新产品的时候，都必须修改SimpleFactory的原代码。其次，当我们拥有很多很多产品的时候，而且产品之间又存在复杂的层次关系的时候，这个类必须拥有复杂的逻辑判断能力，其代码量也将不断地激增，这对以后的维护简直就是恐怖两个字...

还有就是，整个系统都严重依赖SimpleFactory类，只要SimpleFactory类一出问题，系统就进入不能工作的状态，这也是最为致命的一点....

以上的不足将在工厂模式的另外两种状态中得到解决。

工厂方法（Factory Method）

上面的代码告诉我们，简单工厂并不简单，它是整个模式的核心，一旦他出了问题，整个模式都将受影响而不能工作，为了降低风险和为日后的维护、扩展做准备，我们需要对它进行重构，引入工厂方法。

工厂方法为工厂类定义了接口，用多态来削弱了工厂类的职能，以下是工厂接口的定义：

									public interface Factory{ 

									 public Product create(); 

									}

我们再来定义一个产品接口

1	`public` `interface` `Product{}`

一下是实现了产品接口的产品类

									public class Washer implements Product{ 

									  public Washer(){ 

									    System.out.println("洗衣机被制造了"); 

									  } 

									} 

									public class Icebox implements Product{ 

									  public Icebox(){ 

									    System.out.println("冰箱被制造了"); 

									  } 

									} 

									public class AirCondition implements Product{ 

									  public Icebox(){ 

									    System.out.println("空调被制造了"); 

									  } 

									}

接下来，就是工厂方法的核心部分，也就是具体创建产品对象的具体工厂类，

									//创建洗衣机的工厂 

									public class CreateWasher implements Factory{ 

									  public Product create(){ 

									     return new Washer(); 

									  } 

									} 

									//创建冰箱的工厂 

									public class CreateIcebox implements Factory{ 

									  public Product create(){ 

									     return new Icebox(); 

									  } 

									} 

									//创建空调的工厂 

									public class CreateAirCondition implements Factory{ 

									  public Product create(){ 

									     return new AirCondition(); 

									  } 

									}

从上面创建产品对象的代码可以看出，工厂方法和简单工厂的主要区别是，简单工厂是把创建产品的职能都放在一个类里面，而工厂方法则把不同的产品放在实现了工厂接口的不同工厂类里面，这样就算其中一个工厂类出了问题，其他工厂类也能正常工作，互相不受影响，以后增加新产品，也只需要新增一个实现工厂接口工厂类，就能达到，不用修改已有的代码。但工厂方法也有他局限的地方，那就是当面对的产品有复杂的等级结构的时候，例如，工厂除了生产家电外产品，还生产手机产品，这样一来家电是手机就是两大产品家族了，这两大家族下面包含了数量众多的产品，每个产品又有多个型号，这样就形成了一个复杂的产品树了。如果用工厂方法来设计这个产品家族系统，就必须为每个型号的产品创建一个对应的工厂类，当有数百种甚至上千种产品的时候，也必须要有对应的上百成千个工厂类，这就出现了传说的类爆炸，对于以后的维护来说，简直就是一场灾难.....

抽象工厂（Factory Method）

抽象工厂：意的意图在于创建一系列互相关联或互相依赖的对象。<<Java 设计模式>>

我自己觉得抽象工厂是在工厂方法的基础上引进了分类管理的概念....

工厂方法用来创建一个产品，它没有分类的概念，而抽象工厂则用于创建一系列产品，所以产品分类成了抽象工厂的重点，
我们继续用上面的例子来说明：

工厂生产的所有产品都用都用大写字母来标明它们的型号，比如冰箱，就有“冰箱-A",“冰箱-B",同样，其他的产品也都是遵守这个编号规则，于是就有了一下产品家族树

冰箱：

冰箱-A
冰箱-B

洗衣机：

洗衣机-A
洗衣机-B

我们可以为冰箱和洗衣机分别定义两个产品接口，以对他们进行分类

									//洗衣机接口 

									public interface Washer{ 

									} 

									//冰箱接口 

									public interface Icebox{ 

									}

接着，我们分别创建这两个接口的具体产品

									//洗衣机-A 

									public class WasherA implements Washer{ 

									  public WasherA(){ 

									    System.out.println("洗衣机-A被制造了"); 

									  } 

									} 

									//洗衣机-B 

									public class WasherB implements Washer{ 

									  public WasherB(){ 

									    System.out.println("洗衣机-B被制造了"); 

									  } 

									} 

									//冰箱-A 

									public class IceboxA implements Icebox{ 

									  public IceboxA(){ 

									    System.out.println("冰箱-A被制造了"); 

									  } 

									} 

									//冰箱-B 

									public class IceboxB implements Icebox{ 

									  public IceboxB(){ 

									    System.out.println("冰箱-B被制造了"); 

									  } 

									}

到此，产品部分我们准备好了，接下来我们来处理工厂部分，我们先来定义工厂行为接口

									public interface Factory{ 

									    public Washer createWasher(); 

									    public Icebox createIcebox(); 

									}

接下来我创造具体的工厂类，我们根据上面产品的接口，把型号A的产品分为一类，由一个工厂来管理，把型号为B的产品有另一个工厂管理，根据这个分类，我们可以实现如下的两个具体工厂类

									//创建型号为A的产品工厂 

									public class FactoryA implements Factory{ 

									    //创建洗衣机-A 

									    public Washer createWasher(){ 

									      return new WasherA(); 

									    } 

									    //创建冰箱-A 

									    public Icebox createIcebox(){ 

									      return new IceboxA(); 

									    } 

									} 

									//创建型号为B的产品工厂 

									public class FactoryB implements Factory{ 

									    //创建洗衣机-B 

									    public Washer createWasher(){ 

									      return new WasherB(); 

									    } 

									    //创建冰箱-B 

									    public Icebox createIcebox(){ 

									      return new IceboxB(); 

									    } 

									}