设计模式学习之工厂模式

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工厂模式是最为常用的设计模式了，不必多说，以前断断续续学了好多遍，今天在学过框架理解的基础上做个总结。首先来看简单工厂模式。
一.简单工厂模式
简单工厂模式又叫静态工厂方法模式，他定义一个具体的工厂类来负责创建类的对象，将对象的创建过程封装起来，而这些被创建的类有一个共同的接口，从而实现面向接口编程。
当一个对象的创建和初始化工作比较复杂或则一个对象反复创建，采用简单工厂模式是很好的选择，在工程中会大量减少重复代码的出现。Spring中就是用XML或java注解来表示Bean之间的依赖关系，而不用new创建对象，其采用的就是工厂模式的思想。
下面我举个例子，直接看代码

public interface Product {//定义一个商品接口void operation();

}

public class Product1 implements Product{//其中一个实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("operation1");}

}

public class Product2 implements Product{//另一个实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("operation2");}

}

public class SimpleFactory {//工厂类Product product = null;public Product createProduct(String type){    try {//这里通过反射根据传进来的参数创建实例        product = (Product) Class.forName(type).newInstance();    } catch (InstantiationException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();    } catch (ClassNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    }    return product;}public static void main(String[] args) {//方便起见，没有单独写测试类    SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();    Product product1 = simpleFactory.createProduct("com.easy.singleton.Product1");    System.out.println(product1);}

}

为了更清晰的描述各个类之间的关系，我画了个UML图，第一次画，有点丑==

简单工厂模式很好的将对象的创建和使用分离开了，但是如果要创建的对象的初始化比较复杂，而且不同对象的创建又有很大的不同，这时如果再使用简单工厂模式，这个工厂类就会变得非常庞大，这时候我们就要采用解耦的原则，将对象的创建也单独分离出来，这就是工厂方法模式。

二.工厂方法模式
每一个产品都有一个具体的工厂来创建，把简单工厂模式中庞大的工厂类拆分成一个个工厂类，这样每个具体的小工厂只负责单独对象的创建，职责就变小了，这就是工厂方法模式。
下面看代码，其中Product的接口和实现类还依然采用上面的。

public interface Factory {//抽象出的统一的工厂类的接口    public Product createProduct();}public class Product1Factory implements Factory{    //1的工厂类    @Override    public Product createProduct() {        return new Product1();    }}public class Product2Factory implements Factory{    //二的工厂类@Overridepublic Product createProduct() {    return new Product2();}

}

public class Test { //测试类public static void main(String[] args) {    Factory factory = new Product1Factory();    Product product = factory.createProduct();    System.out.println(product);}

}

可以看出，工厂方法模式对于简单工厂模式来说，就是把一个单一的工厂类，分成多个小工厂，并抽象出一个工厂接口，这个接口只负责定义创建的方式，至于创建的具体内容由继承的小工厂类来实现。
三.抽象工厂模式
试想这样一个场景，如果如果有两种牌子的产品，ProductA，ProductB，每个牌子下又有不同种类的产品，PruductA1,ProductA2,ProductB1,ProductB2,那么，按照原来的工厂方法模式，就会有两个工厂接口，四个工厂类，如果产品牌子更多，每个牌子下各种种类的产品更多，那么工厂类的数量就会变得非常多，抽象类之间的关联也会变得越来越复杂，前辈们就想出抽象工厂模式来解决这个问题。先看代码吧：

//定义商品A的接口public interface ProductA {void operation();

}

//商品B的接口public interface ProductB {void operation();

}

public class ProductA1 implements ProductA{//商品A1的实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("ProductA1 operation");}

}

public class ProductA2 implements ProductA{//商品A2的实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("ProductA2 operation");}

}

public class ProductB1 implements ProductB{//商品B1的实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("ProductB1 operation");}

}

public class ProductB2 implements ProductB{//商品B2的实现类@Overridepublic void operation() {    System.out.println("ProductB2 operation");}

}

public interface AbstractFactory { //抽象工厂接口，//将AB商品的生产抽象到一个接口中ProductA createProductA();ProductB createProductB();

}

public class Product1Factory implements AbstractFactory{//商品一工厂实现类@Overridepublic ProductA createProductA() {    ProductA productA = new ProductA1();    return productA;}@Overridepublic ProductB createProductB() {    ProductB productB = new ProductB1();    return productB;}

}

public class Product2Factory implements AbstractFactory{//商品二工厂的实现类@Overridepublic ProductA createProductA() {    ProductA productA = new ProductA2();    return productA;}@Overridepublic ProductB createProductB() {    ProductB productB = new ProductB2();    return productB;}

}

public class Test {//测试类public static void main(String[] args) {    AbstractFactory product1Factory = new Product1Factory();    ProductA1 productA1 = (ProductA1) product1Factory.createProductA();    System.out.println(productA1);    AbstractFactory product2Factory = new Product2Factory();    ProductA2 productA2 = (ProductA2) product2Factory.createProductA();    System.out.println(productA2);}

}

测试结果：//这里为了方便输出直接是产品的哈希码[e-mail]2@7ac4b626

可以看到，抽象工厂模式相对于工厂方法模式来说，就是工厂方法模式是针对一个产品系列的，而抽象工厂模式是针对多个产品系列的，即工厂方法模式是一个产品系列的工厂类，而抽象工厂模式是多个产品系列的一个工厂类。以上这些工厂模式，核心的一个思想就是解耦，让调用者使用的简单，使用者不负责对象的创建，只负责对象的调用，这样一来，各个模块也利于后期的维护，从而明确了各个类的职责。
对于抽象工厂模式，当一系列的相互关联的产品被设计到一个工厂类后，当修改这个系列的产品，那么只修改相应工厂类即可。下面我画一个UML图看着更清晰。

我觉得以图这种方式记忆对于一些思维方式的人可能更好。设计模式理论偏多，我觉得以实践来理解才会有更深的理解，看一些大神写的开源框架或源码是很好的学习方式，等我整理完，再与大家一起分享。