什么是工廠模式？

工廠顧名思義就是創(chuàng)建產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品是具體產(chǎn)品還是具體工廠可分為簡單工廠模式和工廠方法模式，根據(jù)工廠的抽象程度可分為工廠方法模式和抽象工廠模式。該模式用于封裝和管理對象的創(chuàng)建，是一種創(chuàng)建型模式。本文從一個具體的例子逐步深入分析，來體會三種工廠模式的應用場景和利弊。

1、簡單工廠模式

什么是簡單工廠模式？

簡單工廠也叫做靜態(tài)工廠，在程序編譯成字節(jié)碼文件前就已經(jīng)確立了工廠類對一些對象的封裝關(guān)系，只需要根據(jù)參數(shù)來獲取工廠對象來獲取對應的目標對象。

優(yōu)點：

• 客戶端創(chuàng)建對象時只需要記住特定的參數(shù)，而不需要記住復雜的類名，也不用關(guān)注實現(xiàn)的過程。(實現(xiàn)了封裝和部分解耦)
• 創(chuàng)建對象不需要單獨實例化，而是通過工廠類直接獲取示例(實現(xiàn)復用)

缺點：

• 實例化對象的邏輯全部封裝在一個工廠類里，每次需求變化都要單獨修改工廠類(違反了開閉原則)。
• 不方便擴展子類

應用場景：

適合應用于業(yè)務簡單產(chǎn)品較少且一旦創(chuàng)建完成不會再發(fā)生修改的情況

簡單工廠邏輯結(jié)構(gòu)圖：

AbstractProduct: 抽象工廠就是把Product所有共性的方法抽取出來成為一個抽象類。
Product： 就是具體的產(chǎn)品類，拿手機來舉例的話，那么ProductA好比就是蘋果手機，ProductB就好比小米手機。
Factory： 就是對應Product的代工廠對象，工廠類，根據(jù)上面的舉例對象來說，那么此時Factory就好比如富士康工廠，加工各種品牌的手機，可通過選擇來選取加工不同品牌的手機。

具體實現(xiàn)：
接口Phone
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public interface Phone {void makePhone(); }

具體實現(xiàn)類IPone
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public class IPhone implements Phone{@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("生產(chǎn)蘋果手機");} }

具體實現(xiàn)類MiPhone
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public class MiPhone implements Phone{@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("生產(chǎn)小米手機");} }

工廠類PhoneFactory
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public class PhoneFactory {public Phone getPhone(String type){if ("IPhone".equals(type)){return new IPhone();}if ("MiPhone".equals(type)){return new MiPhone();}return null;} }

啟動類
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public class Test {public static void main(String[] args) {PhoneFactory phoneFactory = new PhoneFactory();Phone iPhone = phoneFactory.getPhone("IPhone");Phone miPhone = phoneFactory.getPhone("MiPhone");iPhone.makePhone();miPhone.makePhone();} }

具體結(jié)果
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2、工廠方法模式

什么是工廠方法模式？

在現(xiàn)實生活中社會分工越來越細，越來越專業(yè)化，各種產(chǎn)品有專門的工廠生產(chǎn)，而不是像富士康一樣包含了其他手機廠商的生產(chǎn)業(yè)務，而是每一個品牌都有自己的生產(chǎn)工廠。工廠方法模式是對簡單工廠模式的進一步抽象化，其好處是可以使系統(tǒng)在不修改原來代碼的情況下引進新的產(chǎn)品，即滿足開閉原則。

優(yōu)點：

• 用戶只需要知道具體工廠的名稱就可得到所要的產(chǎn)品，無須知道產(chǎn)品的具體創(chuàng)建過程。
• 靈活性增強，對于新產(chǎn)品的創(chuàng)建，只需多寫一個相應的工廠類。
• 典型的解耦框架。高層模塊只需要知道產(chǎn)品的抽象類，無須關(guān)心其他實現(xiàn)類，滿足迪米特法則、依賴倒置原則和里氏替換原則。

缺點：

• 類的個數(shù)容易過多，增加復雜度，增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度。
• 抽象產(chǎn)品只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品。

使用場景：

• 客戶只知道創(chuàng)建產(chǎn)品的工廠名，而不知道具體的產(chǎn)品名
• 創(chuàng)建對象的任務由多個具體子工廠中的某一個完成，而抽象工廠只提供創(chuàng)建產(chǎn)品的接口。
• 客戶不關(guān)心創(chuàng)建產(chǎn)品的細節(jié)，只關(guān)心產(chǎn)品的品牌。

工廠方法邏輯結(jié)構(gòu)圖：

AbstractProduct: 抽象的產(chǎn)品，抽取出該類產(chǎn)品共有的方法。
Product1: 具體的產(chǎn)品類，具體的產(chǎn)品生產(chǎn)細節(jié)在內(nèi)部實現(xiàn)，比如IPhone。
Product2: 具體的產(chǎn)品類，具體的產(chǎn)品生產(chǎn)細節(jié)在內(nèi)部實現(xiàn)，比如MiPhone。
AbstractFactory: 抽象工廠，抽取處所有工廠創(chuàng)建同一類產(chǎn)品的方法。
ConcreteFactory1: 具體的工廠類，一個工廠只能生產(chǎn)一類產(chǎn)品，比如IPhoneFactory工廠只能生產(chǎn)IPhone，MiPhoneFactory只能生產(chǎn)MiPhone。如果需要生產(chǎn)其他產(chǎn)品怎么辦？此時只需要添加一個具體的產(chǎn)品類和對應的工廠即可。
ConcreteFactory2: 如上。

具體實現(xiàn)：

//抽象產(chǎn)品 public interface Phone {void makePhone(); } //具體產(chǎn)品IPhone class IPhone implements Phone{@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("生產(chǎn)蘋果手機");} } //具體產(chǎn)品MiPhone class MiPhone implements Phone {@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("生產(chǎn)小米手機");} } //抽象工廠具有生產(chǎn)產(chǎn)品的方法 interface AbstractFactory {public Phone createPhone(); } //具體的蘋果工廠 class IPhoneFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Phone createPhone() {return new IPhone();} } //具體的小米工廠 class MiPhoneFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Phone createPhone() {return new MiPhone();} }public class Test_gongchang {public static void main(String[] args) {IPhoneFactory iPhoneFactory = new IPhoneFactory();Phone phone = iPhoneFactory.createPhone();phone.makePhone();MiPhoneFactory miPhoneFactory = new MiPhoneFactory();Phone phone1 = miPhoneFactory.createPhone();phone1.makePhone();} }

結(jié)果如下：
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3、抽象工廠模式

什么是抽象工廠模式？

上面兩種模式不管工廠怎么拆分抽象，都只是針對一類產(chǎn)品Phone。工廠方法模式引入工廠等級結(jié)構(gòu)，解決了簡單工廠模式中工廠類職責過重的問題，但由于工廠方法模式中每個工廠只創(chuàng)建一類具體類的對象，這將會導致系統(tǒng)當中的工廠類過多，這勢必會增加系統(tǒng)的開銷。此時，我們可以考慮將一些相關(guān)的具體類組成一個“具體類族”，由同一個工廠來統(tǒng)一生產(chǎn)，這就是我們本文要說的“抽象工廠模式”的基本思想。

優(yōu)點：

• 增加新的產(chǎn)品等級很方便， 無須修改已有系統(tǒng)， 符合“開閉原則”。
• 分離了具體的類?？蛻敉ㄟ^抽象接口操縱實例，產(chǎn)品的類名也在具體工廠的實現(xiàn)中被分離，它們不出現(xiàn)在客戶代碼中。

缺點：

• 增加新的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)麻煩， 需要對原有系統(tǒng)進行較大的修改， 甚至需要修改抽象層代碼，這顯然會帶來較大的不便， 違背了“開閉原則”。因為抽象工廠接口確定了可以被創(chuàng)建的產(chǎn)品集合，所以難以擴展抽象工廠以生產(chǎn)新種類的產(chǎn)品。

應用場景：

• 一系列相關(guān)產(chǎn)品對象（屬于同一產(chǎn)品族）一起創(chuàng)建時需要大量的重復代碼
• 提供一個產(chǎn)品類的庫，所有的產(chǎn)品以同樣的接口出現(xiàn)，從而使得客戶端不依賴于具體的實現(xiàn)。

Attentions: 看到這里的朋友可能不太理解產(chǎn)品族和產(chǎn)品等級的概念。
注意它要來了！！！
產(chǎn)品等級： 產(chǎn)品等級即產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu)，比如一個電視機的抽象類，其子類由海爾電視機、海信電視機、長虹電視機，抽象電視機與具體品牌的電視機形成了一個產(chǎn)品等級。
產(chǎn)品族： 在抽象工廠模式中，產(chǎn)品族是指由同一個工廠生產(chǎn)，但位于不同產(chǎn)品等級中的一組產(chǎn)品。如海爾電器工廠生產(chǎn)的海爾電視機、海爾電冰箱，海爾電視機位于電視機產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中，海爾電冰箱位于電冰箱產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中，海爾電視機、海爾電冰箱構(gòu)成了一個產(chǎn)品族。
具體可參考：https://blog.csdn.net/w405722907/article/details/87798453

抽象工廠模式邏輯結(jié)構(gòu)

AbstractPhone: 手機的抽象類，抽取手機的公共方法。
AbstractPC: 電腦PC端的抽象類，抽取手機的公共方法。
MiPhone和IPhone: 具體的手機實現(xiàn)類，屬于不同產(chǎn)品族。
MiPC和MAC: 具體的電腦實現(xiàn)類，屬于不同的產(chǎn)品族，但是MiPC和MiPhone屬于同一產(chǎn)品組不同的產(chǎn)品級。MAC和IPone屬于同一產(chǎn)品組不同的產(chǎn)品級。
AbstractFactory: 抽象工廠，抽取處創(chuàng)建具體產(chǎn)品的公共方法。
MiFactory和AppleFactory: 具體的工廠實現(xiàn)類，一個品牌工廠就是一個產(chǎn)品族。

具體實現(xiàn)

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//抽象的產(chǎn)品 interface Phone {void makePhone(); } //電腦接口 interface Computer {void makeComputer(); } //具體的產(chǎn)品類 class IPhone implements Phone {public IPhone() {this.makePhone();}@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("蘋果工廠生產(chǎn)蘋果手機");} } //具體的產(chǎn)品類 class Mac implements Computer {public Mac() {this.makeComputer();}@Overridepublic void makeComputer() {System.out.println("蘋果工廠生產(chǎn)MAC");} } //具體的產(chǎn)品類和上面的產(chǎn)品屬于不同的族 class MiComputer implements Computer {public MiComputer() {this.makeComputer();}@Overridepublic void makeComputer() {System.out.println("小米工廠生產(chǎn)筆記本電腦");} } //具體的產(chǎn)品類和MiComputer屬于同一產(chǎn)品族 class MiPhone implements Phone {public MiPhone() {this.makePhone();}@Overridepublic void makePhone() {System.out.println("小米工廠生產(chǎn)小米手機");} } //抽象工廠，抽取不同產(chǎn)品族的共性 interface AbstractFactory {Phone createPhone();Computer createComputer(); } //具體的品牌工廠，一個品牌的所有展品就是一個產(chǎn)品族 class AppleFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Phone createPhone() {return new IPhone();}@Overridepublic Computer createComputer() {return new Mac();} } //具體的品牌工廠 class MiFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Phone createPhone() {return new MiPhone();}@Overridepublic Computer createComputer() {return new MiComputer();} }public class Testttt {public static void main(String[] args) {AppleFactory appleFactory = new AppleFactory();appleFactory.createComputer();appleFactory.createPhone();MiFactory miFactory = new MiFactory();miFactory.createComputer();miFactory.createPhone();} }

運行結(jié)果
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的23种设计模式之工厂模式学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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