2、Factory工厂模式

1、描述

  • 工厂模式的本质就是用工厂方法代替new操作创建一种实例化对象的方式。
  • 在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
  • 工厂模式可分为简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式三类。

2.1 简单工厂模式

  • 简单工厂模式属于类的创建型模式，又叫静态工厂方法模式。通过专门定义一个工厂类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

2.1.1 简单工厂模式含有3个角色

1）工厂角色（Creator）

这是简单工厂模式的核心，它用来负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。

public class CarFactory {
   public static Car creatCar(String type){
       Car car= null;
       // 这里我们通过switch来判断，具体制作哪一个品牌的车
       switch(type){
           case "Benz":
               car= new Benz();
               break;
           case "BYD":
               car= new BYD();
               break;
           case "Bentley ":
               car= new Bentley();
               break;
           default:
               break;
       }
       return car;
   }
}
2）抽象角色（Product）

这是简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。该类可以是接口，也可以是抽象类。

public interface Car{
    public void run();
}
3）具体产品角色（Concrete Product）

简单工厂模式所创建的具体的实例对象。

public class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("这是Benz");
    }
}

public class BYD implements Car{
    public void run() {
        System.out.println("这是BYD");
    }
}

public class Bentley implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("这是Bentley");
    }
}
4）测试用例
//通过统一的工厂，传入不同参数调用生产汽车的方法去生产不同品牌的车
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Car benz= CarFactory.creatCar("Benz");
        benz.run();

        Car byd= CarFactory.creatCar("BYD");
        byd.run();

        Car bentley = CarFactory.creatCar("Bentley");
        bentley.run();
    }
}

2.1.2 结论

简单工厂模式实现了生成产品类的代码跟客户端代码分离，在工厂类中你可以添加所需的生成产品的逻辑代码，但是问题来了，优秀的java代码是符合“开放-封闭”原则的，也就是说对扩展开发，对修改关闭，如果你要加一个产品类C，就要增加if-else判断，修改工厂类里面的生成产品的代码。

2.2 工厂方法模式

  • 工厂方法模式是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。
  • 可以实现“开发-封闭”原则，无论加多少产品类，我们都不用修改原来类中的代码，而是通过增加工厂类来实现。但是这还是有缺点的，如果产品类过多，我们就要生成很多的工厂类。
2.2.1. 和简单工厂模式一样，先定义一个接口。再定义Benz、BYD和Bentley去实现这个接口
public interface Car{
    public void run();
}

public class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("这是Benz");
    }
}

public class BYD implements Car{
    public void run() {
        System.out.println("这是BYD");
    }
}

public class Bentley implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("这是Bentley");
    }
}
2.2.2. 定义工厂接口
public interface CarFactory {
    public Car createCar();
}
2.2.3. 再分别定义BenzFactory、BYDFactory、BentleyFactory，继承刚刚定义的工厂接口
public class BenzFactory implements CarFactory {

   public Car createCar(){
       return new Benz();
   }
}

public class BYDFactory implements CarFactory {

   public Car createCar(){
       return new BYD();
   }
}

public class BentleyFactory implements CarFactory {

   public Car createCar() {
       return new Bentley();
   }
}
2.2.4. 测试用例
// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //生产Benz
        CarFactory benzFactory= new BenzFactory();
        Car benz= benzFactory.createCar();
        benz.run();

        //生产BYD
        CarFactory bydFactory = new BYDFactory();
        Car byd= bydFactory.createCar();
        byd.run();

        //生产Bently
        CarFactory bentleyFactory = new BentleyFactory();
        Car bentley= bentleyFactory.createCar();
        bentley.run();
    }
}

2.3 抽象工厂模式

  • 假如我们要实现的产品接口不止一个，也就是有多个产品接口，不同产品接口有对应的产品族。什么是产品族呢？简单的理解就是，不同牌子产的车里面会有跑车类型，家庭类型，商用类型等的车，不同牌子的车的跑车类型的车可以组成一个产品族。对于这种情况我们可以采用抽象工厂模式。
    抽象工厂模式中包含的角色及职责：
1.抽象工厂角色（Creator）

这是抽象工厂模式的核心，任何工厂类必须实现这个接口。
1.1 定义工厂接口

public interface CarFactory {

    public SUVCar createSUVCar();

    public SportsCar createSportsCar();
}
2.具体工厂角色（Concrete Creator）

2.1它是抽象工厂的一个实现，负责实例化产品对象。
定义三个工厂类继承上边的接口并实现其方法

public class BenzFactory implements CarFactory {
    public SUVCar createSUVCar(){
        return new SUVBenz();
    }
    public SportsCar createSportsCar(){
        return new SportsBenz();
    }
} 

public class BYDFactory implements CarFactory {
    public SUVCar createSUVCar(){
        return new SUVBYD();
    }
    public SportsCar createSportsCar(){
        return new SportsBYD();
    }
} 

public class BentleyFactory implements CarFactory {
    public SUVCar createSUVCar(){
        return new SUVBentley();
    }
    public SportsCar createSportsCar(){
        return new SportsBentley();
    }
}
3.抽象角色（Product）

抽象工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
3.1 不同型号的汽车

public interface SUVCar {

    public void run();

}

public interface SportsCar {

    public void run();

}
4.具体产品角色（Concrete Product）

抽象工厂模式所创建的具体的实例对象。
4.1 定义各个型号的汽车，继承刚刚定义的接口，实现其方法

public class SUVBenz implements SUVCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SUVBenz");
    }
}

public class SportsBenz implements SportsCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SportsBenz");
    }
} 
public class SUVBYD implements SUVCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SUVBYD ");
    }
}

public class SportsBYD implements SportsCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SportsBYD ");
    }
} 
public class SUVBentley implements SUVCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SUVBentley ");
    }
}

public class SportsBentley  implements SportsCar {
    public void run() {
        System.out.println("这是SportsBentley  ");
    }
}
5. 测试用例
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //生产Benz
        CarFactory benzFactory = new BenzFactory();
        SUVCar suvBenz= benzFactory .createSUVCar();
        SportsCar sportsBenz = benzFactory .createSportsCar();
        suvBenz.run();
        sportsBenz.run();
        //生产BYD 
        CarFactory bydFactory = new BYDFactory();
        SUVCar suvBYD = bydFactory.createSUVCar();
        SportsCar sportsBYD  = bydFactory.createSportsCar();
        suvBYD.run();
        sportsBYD.run();
         //生产Bentley 
        CarFactory bentleyFactory = new BentleyFactory();
        SUVCar suvBentley= bentleyFactory .createSUVCar();
        SportsCar sportsBentley  = bentleyFactory .createSportsCar();
        suvBentley.run();
        sportsBentley.run();
    }
}
6. 结论
  • 简单工厂模式：工厂类是整个模式的关键所在，包含了必要的逻辑判断，能够外界给定的信息， 决定究竟创建哪个具体类的对象。
  • 工厂方法模式：是对简单工厂方法模式的一个抽象，抽离出了一个Factory类(或者接口)，这个接口不负责具体产品的生产，而只是指定一些规范，具体的生产工作由其子类去完成。这个模式中，工厂类和产品类往往是一一对应的，完全解决了简单工厂模式中违背“开闭原则”的问题，实现了可扩展；
  • 抽象工厂模式 ：存在多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类，工厂提供多种方法，去生产“系列”产品。
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