工厂设计模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们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。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。

2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。

2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。

3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，

同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。

2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。

3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。

有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。

如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

  步骤1

   创建一个接口

   Shape.java

   

public interface Shape {void draw();}

   步骤2

   创建实现接口的实体类

   Rectangle.java

   

//矩形public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Rectangle----矩形");}}

   Square.java

//正方形public class Square implements Shape{@Overridepublic void draw() {System.out.println("Square----正方形");}}

   Circle.java

//圆形public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Circle----圆形");}}

  步骤3

   创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象

    ShapeFactory.java

   

public class ShapeFactory {//通过getShape方法获取形状 类型的对象public static Shape getShape(String shapeType){Shape shape = null;if(shapeType == null)return shape;if(shapeType.equals("circle")){shape = new Circle();}else if(shapeType.equals("rectangle")){shape = new Rectangle();}else if(shapeType.equals("square")){shape = new Square();}return shape;}}

  步骤4

   使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象

   FactoryPatternDemo.java

 

public class FactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {//获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape1 = ShapeFactory.getShape("circle");      //调用 Circle 的 draw 方法      shape1.draw();      //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape2 = ShapeFactory.getShape("rectangle");      //调用 Rectangle 的 draw 方法      shape2.draw();      //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape3 = ShapeFactory.getShape("square");      //调用 Square 的 draw 方法      shape3.draw();}}

  步骤5

  验证输出

    

 改进

  通过该方式创建的工厂类有一个问题,就是每次增加一个产品时,都需要增加一个对象实现工厂.所有我们利用发射来解决这个问题

  

public class ShapeFactory {//通过getShape方法获取形状 类型的public static Shape getShape(String shapeType){Shape shape = null;try {shape = (Shape) Class.forName(shapeType).newInstance();} catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}return shape;}}

 注意:在调用工厂类中的方法是,必须要用完整的类名.