工厂模式详解（简单工厂+工厂方法+抽象工厂）

这篇文章是对三个工厂模式的分析总结，把三个放在一起希望可以帮到大家更好的理解工厂模式。本文的例子选用的是《head first 设计模式》一书中的披萨店。
问题描述：一个披萨店里有芝士披萨和蔬菜披萨，客人到店里买预定披萨，可能你的代码会这么写：

public void orderPizza(String type){        Pizza pizza = null;        if (type.equals("cheese")){            pizza = new CheesePizza();        }else if (type.equals("veggie")){            pizza = new VeggiePizza();        }        if (pizza != null){            pizza.prepare();            pizza.bake();            pizza.cut();            pizza.box();        }    }

如果你要添加店里的披萨口味，那你需要添加更多的if else，如果有些口味销量不好，那你有需要去删除多余的if else；这样频繁的修改明显不是我们想要的。这里就要用到简单工厂模式了。

简单工厂模式

定义：又叫做静态工厂方法模式，是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。
下面先给出uml类图

添加了一个新的工厂类，通过工厂类的createPizza()方法来制作客户需要的披萨具体的代码如下：
SimplePizzaFactory:

public class SimplePizzaFactory {    public static Pizza createPizza(String type){        Pizza pizza = null;        if (type.equals("cheese")){            pizza = new CheesePizza();        }else if (type.equals("veggie")){            pizza = new VeggiePizza();        }        return pizza;    }}

写一个披萨的抽象类，所有的披萨继承这个抽象类，我把披萨的切割和包装当做是不变的步骤，不同的披萨准备方法和烘焙方法不一样。
Pizza:

public abstract class Pizza {    public abstract void prepare();    public abstract void bake();    public void cut(){        System.out.println("cut pizza");    };    public void box(){        System.out.println("cut pizza");    };}

CheesePizza:

public class CheesePizza extends Pizza{    @Override    public void prepare() {        System.out.println("prepare CheesePizza");    }    @Override    public void bake() {        System.out.println("bake CheesePizza");    }}

VeggiePizza:

public class VeggiePizza extends Pizza{    @Override    public void prepare() {        System.out.println("prepare VeggiePizza");    }    @Override    public void bake() {        System.out.println("bake VeggiePizza");    }}

PizzaStore:

public class PizzaStore {    public void orderPizza(String type){        Pizza pizza;        pizza = SimplePizzaFactory.createPizza(type);        if (pizza != null){            pizza.prepare();            pizza.bake();            pizza.cut();            pizza.box();        }    }    public static void main(String[] args) {        PizzaStore pizzaStore = new PizzaStore();        pizzaStore.orderPizza("cheese");        pizzaStore.orderPizza("veggie");    }}

截图：

到这里算是解决一开始提到的频繁修改问题，接下来披萨店有了新的需求，披萨店要在芝加哥和纽约开分店，但是芝加哥和纽约地区不同口味也会不同。接下来就要通过工厂方法模式来解决问题。

工厂方法模式

uml类图：

这里修改了PizzaStore类，新增了NYPizzaStore和ChicagoPizzaStore
代码如下：
Pizza:

public abstract class Pizza {    public abstract void prepare();    public abstract void bake();    public void cut(){        System.out.println("cut pizza");    };    public void box(){        System.out.println("cut pizza");    };}

NYStyleVeggiePizza:

public class NYStyleVeggiePizza extends Pizza{    @Override    public void prepare() {        System.out.println("prepare NYStyleVeggiePizza");    }    @Override    public void bake() {        System.out.println("bake NYStyleVeggiePizza");    }}

NYStyleCheesePizza:

public class NYStyleCheesePizza extends Pizza{    @Override    public void prepare() {        System.out.println("prepare NYStyleCheesePizza");    }    @Override    public void bake() {        System.out.println("bake NYStyleCheesePizza");    }}

PizzaStore:

/** * Created by zhaoyigang on 2017/6/3. */public abstract class PizzaStore {    protected abstract Pizza createPizza(String type);    public void orderPizza(String type){        Pizza pizza;        pizza = createPizza(type);        if (pizza != null){            pizza.prepare();            pizza.bake();            pizza.cut();            pizza.box();        }    }    public static void main(String[] args) {        ChicagoPizzaStore chicagoPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();        chicagoPizzaStore.orderPizza("cheese");        NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();        nyPizzaStore.orderPizza("veggie");    }}

ChicagoPizzaStore:

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{    @Override    protected Pizza createPizza(String type) {        if (type.equals("cheese")){            return new ChicagoStyleCheesePizza();        }else if (type.equals("veggie")){            return new ChicagoStyleVeggiePizza();        }        return null;    }}

NYPizzaStore:

public class NYPizzaStore extends PizzaStore{    @Override    protected Pizza createPizza(String type) {        if (type.equals("cheese")){            return new NYStyleCheesePizza();        }else if (type.equals("veggie")){            return new NYStyleVeggiePizza();        }        return null;    }}

截图：

相比之下，简单工厂模式只有一个工厂，工厂方法模式对每一个产品都有相应的工厂。纽约和芝加哥的披萨店分别有不同的工厂，生产不同口味的披萨，满足不同客户的需求。
如果要确保每个披萨店的原料标准化，打算建造一个原料生产的工厂，并将原料运送到各家加盟店。那么就要用到抽象工厂方法了。

抽象工厂方法

定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。
UML类图：

代码如下：
Pizza:

public abstract class Pizza {    private Materiel materiel;    public abstract void prepare();    public abstract void bake();    public void cut(){        System.out.println("cut pizza");    }    public void box(){        System.out.println("box pizza");    }}

CheesePizza:

public class CheesePizza extends Pizza{    private MaterielFactory materielFactory;    public CheesePizza(MaterielFactory materielFactory){        this.materielFactory = materielFactory;    }    @Override    public void prepare() {        materielFactory.createMateriel();        System.out.println("prepare cheesePizza");    }    @Override    public void bake() {        System.out.println("bake cheesePizza");    }}

MaterielFactory:

public interface MaterielFactory {    public Materiel createMateriel();}

NYMaterielFactory:

public class NYMaterielFactory implements MaterielFactory{    @Override    public Materiel createMateriel() {        System.out.println("prepare NYPizzaMateriel");        return new NYPizzaMateriel();    }}

ChicagoMaterielFactory:

public class ChicagoMaterielFactory implements MaterielFactory{    @Override    public Materiel createMateriel() {        System.out.println("prepare ChicagoPizzaMateriel");        return new ChicagoPizzaMateriel();    }}

PizzaStore:

public abstract class PizzaStore {    protected abstract Pizza createPizza(String type);    public void orderPizza(String type){        Pizza pizza;        pizza = createPizza(type);        if (pizza != null){            pizza.prepare();            pizza.bake();            pizza.cut();            pizza.box();            System.out.println("finished");            System.out.println("***************");        }    }    public static void main(String[] args) {        ChicagoPizzaStore chicagoPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();        chicagoPizzaStore.orderPizza("cheese");        NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();        nyPizzaStore.orderPizza("veggie");    }}

ChicagoPizzaStore:

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{    @Override    protected Pizza createPizza(String type) {        ChicagoMaterielFactory chicagoMaterielFactory = new ChicagoMaterielFactory();        if (type.equals("cheese")){            return new CheesePizza(chicagoMaterielFactory);        }else if (type.equals("veggie")){            return new VeggiePizza(chicagoMaterielFactory);        }        return null;    }}

NYPizzaStore:

public class NYPizzaStore extends PizzaStore{    @Override    protected Pizza createPizza(String type) {        NYMaterielFactory materielFactory = new NYMaterielFactory();        if (type.equals("cheese")){            return new CheesePizza(materielFactory);        }else if (type.equals("veggie")){            return new VeggiePizza(materielFactory);        }        return null;    }}

相比之下，工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。