设计模式——工厂模式

一、什么是工厂模式？

 

工厂模式就是创建一个对象的工厂接口，创建对象不再是通过new这个对象来直接实现，而是通过工厂来对对象进行创建。应用工厂模式可以降低系统间的耦合度。

工厂模式中一般有以下角色：

1. 抽象产品类：是具体产品对象的基类

2. 具体产品类：实现了抽象产品类接口，每一个具体产品类都会对应一个工厂

3. 抽象工厂：工厂模式的基类，定义了工厂类必须实现的接口

4. 具体工厂：实现了抽象工厂类的接口，是与客户端直接交互的类，负责具体的产品对象的创建

我们平时都是通过new来创建一个对象实例的，假设我们在多个方法中都对类A进行了实例化，而现在我们需要对A做一点改动，比如我们要修改A的构造方法的入参，那么接下来会发生什么？那就是我们需要修改所有实例化A类的代码，这个改动量无疑是巨大的，而且我们也不保证在改动的过程中不会出错。这样的一种对象创建模式无疑违反了设计模式中的“开放关闭原则”（即对扩展开放，对修改关闭）。这个时候应用工厂模式就是很合适的，对象实例是通过工厂来创建的，如果我们要修改或者扩展类A，我们不再需要修改所有实例化A的地方，而只是需要修改对应的工厂类即可。

工厂模式分有两种，简单工厂模式和工厂模式。简单工厂模式即静态工厂模式，是一个用来实例化目标类的静态类。工厂模式是一个具体工厂对应一个具体目标对象。

二、工厂模式框图

我们通过买包子这个例子来讲述下工厂模式在其中的应用，并比较下静态工厂和工厂模式。

先来看下静态工厂模式：

 

图1. 静态工厂模式框图

现在看下工厂模式：

 

图2. 工厂模式框图

三、工厂模式的具体代码

 

3.1 Bun接口，包子抽象类，内部有一个stuffing方法，显示是什么馅

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. * 包子的接口 */public interface Bun {    // 显示是什么馅    void stuffing();}

3.2 BunFactory接口，抽象包子工厂类，有一个getBun方法，返回一个包子实例

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. * 抽象包子工厂接口 */public interface BunFactory {    Bun getBun();}

3.3 BeefBun类，牛肉馅的包子，实现了Bun接口

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. */public class BeefBun implements Bun{    public void stuffing() {        System.out.println("Beef Bun!");    }}

3.4 PorkBun类，大肉馅（不清真 = =）的包子，实现了Bun接口

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. * 猪肉包子类（Emmmm，一点都不清真） */public class PorkBun implements Bun{    public void stuffing() {        System.out.println("Pork Bun!");    }}

3.5 BeefBunFactory类，牛肉包子工厂，只做牛肉包子，实现了BunFactory接口

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. */public class BeefBunFactory implements BunFactory{    public Bun getBun() {        return new BeefBun();    }}

3.6 PorkBunFactory类，猪肉包子工厂，只做猪肉包子，实现了BunFactory接口

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. */public class PorkBunFactory implements BunFactory{    public Bun getBun() {        return new PorkBun();    }}

3.7 BunsStaticFactory，静态包子工厂，什么包子都做

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. * 静态包子工厂 */public class BunsStaticFactory {    public static Bun getPorkBun(){        return new PorkBun();    }    public static Bun getBeefBun(){        return new BeefBun();    }}

3.8 Client，客户端

package designpatterns.factory;/** * Created by Olive on 2017/12/18. * 客户，来买包子 */public class Client {    public static void main(String[] args){        // 静态工厂        Bun pork = BunsStaticFactory.getPorkBun();        pork.stuffing();        Bun beef = BunsStaticFactory.getBeefBun();        beef.stuffing();        System.out.println("*******************");        // 普通工厂        Bun porkBun = new PorkBunFactory().getBun();        porkBun.stuffing();        Bun beefBun = new BeefBunFactory().getBun();        beefBun.stuffing();    }}

3.8 结果

Pork Bun!Beef Bun!*******************Pork Bun!Beef Bun!Process finished with exit code 0

四、一点小总结

 

  静态工厂模式通过在工厂中建立静态方法来获得目标对象实例，但是静态工厂模式是不完全满足“开放关闭原则”的，例子中如果要增加一个“豆沙包”类，则需要在静态工厂类中增加“获取豆沙包”的方法。而工厂模式是完全满足“开放关闭原则”的，静态工厂模式只有一个工厂类，而工厂模式有一组实现了相同接口的工厂类。

  从上述的类图中可以看到，在结构上来说，静态工厂模式更加简单，工厂模式的工厂类会随着产品种类的增多而增多，这会使系统中有很多个工厂类，使结构更加复杂。而在设计模式的角度来看，工厂模式具有相当好的扩展性。这两种模式各有千秋，需要根据实际情况来选用。