JAVA设计模式——工厂方法模式_java设计模式之工厂模式
工厂方法模式分为三种：
1）简单工厂模式：简单工厂模式有一个具体的工厂类，可以生成多个不同的产品，属于创建型设计模式
优点和缺点
优点：
- 工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实力。客户端可以免除直接创建产品对象的职责，很方便的创建出相应的产品。工厂和产品的职责区分明确。
- 客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可。
- 也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。
缺点：
- 简单工厂模式的工厂类单一，负责所有产品的创建，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响。且工厂类代码会非常臃肿，违背高聚合原则。
- 使用简单工厂模式会增加系统中类的个数（引入新的工厂类），增加系统的复杂度和理解难度
- 系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂
- 简单工厂模式使用了 static 工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
模式的结构与实现
简单工厂模式的主要角色如下：
- 简单工厂（SimpleFactory）：是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
- 抽象产品（Product）：是简单工厂创建的所有对象的父类，负责描述所有实例共有的公共接口。
- 具体产品（ConcreteProduct）：是简单工厂模式的创建目标。
其结构图如下图所示：
根据上图写出该模式的代码如下：
public interface Fruit {
public void eat();
}
public class Apple implements Fruit{
public Apple(){
System.out.println("这是苹果");
}
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("吃苹果...");
}
}
public class Banana implements Fruit{
public Banana() {
System.out.println("这是香蕉");
}
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("吃香蕉...");
}
}
public class Orange implements Fruit{
public Orange() {
System.out.println("这是橘子");
}
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("吃橘子...");
}
}
public class FruitFactory {
public static Fruit getFruit(String type){
Fruit fruit = null;
if(type.equalsIgnoreCase("apple")){
fruit = new Apple();
System.out.println("洗苹果");
}
else if(type.equalsIgnoreCase("orange")){
fruit = new Orange();
System.out.println("洗桔子");
}
else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){
fruit = new Banana();
System.out.println("洗香蕉");
}
return fruit;
}
}
public class SimpleFactoryClient {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 通过静态工厂方法创建产品，还可以换为orange或者banner
Fruit chart = FruitFactory.getFruit("orange");
chart.eat();
}
}2）工厂方法模式：工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等4个要素构成
优点和缺点
优点：
- 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无需知道产品的具体创建过程。
- 灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个相应的工厂类。
- 典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，无须关心其他实现类，满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则。
缺点：
- 类的个数容易过多，增加复杂度
- 增加了系统的抽象性和理解难度
- 抽象产品只能生产一种产品，此弊端可使用 抽象工厂模式 解决。
模式的结构与实现
工厂方法模式的主要角色如下。
- 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来创建产品。
- 具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
- 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
- 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。
该模式的代码如下：
public interface Fruit {
public void eat();
}
public class Apple implements Fruit{
public Apple(){
System.out.println("这是苹果");
}
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("吃苹果...");
}
}
public interface FruitFactory {
Fruit createFruitFactory();
}
public class AppleFactory implements FruitFactory {
@Override
public Fruit createFruitFactory() {
// TODO Auto-generated method stub
return new Apple();
}
}
public class AppleClient {
public static void main(String[] args) {
FruitFactory factory = new AppleFactory();
Fruit apple = factory.createFruitFactory();
apple.eat();
}
}3）抽象工厂模式：抽象工厂模式同工厂方法模式一样，也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4个要素构成，但抽象工厂中方法个数不同，抽象产品的个数也不同。
优点和缺点
优点：
- 可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类来进行管理。
- 当需要产品族时，抽象工厂可以保证客户端始终只使用同一个产品的产品组。
- 抽象工厂增强了程序的可扩展性，当增加一个新的产品族时，不需要修改原代码，满足开闭原则。
缺点：
当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。增加了系统的抽象性和理解难度。
模式的结构与实现
工厂方法模式的主要角色如下。
- 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。
- 具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
- 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
- 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。
该模式的代码如下：
public interface Fruit {
public void eat();
}
public class Apple implements Fruit{
public Apple(){
System.out.println("这是苹果");
}
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("吃苹果...");
}
}
public interface Animal {
public void show();
}
public class Dog implements Animal {
@Override
public void show() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("This is dog...");
}
}
public interface Farm {
public Animal createAnimal();
public Fruit createFruit();
}
public class OneFarm implements Farm {
@Override
public Animal createAnimal() {
// TODO Auto-generated method stub
return new Dog();
}
@Override
public Fruit createFruit() {
// TODO Auto-generated method stub
return new Apple();
}
}
public class AbstractFactoryClient {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Farm farm = new OneFarm();
Animal animal = farm.createAnimal();
animal.show();
Fruit fruit = farm.createFruit();
fruit.eat();
}
}