工厂模式

一、工厂模式介绍

1、工厂模式简介

（1）实例化对象，用工厂方法代替new操作；

（2）工厂模式包括工厂方法模式和抽象工厂模式，抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展；

2、工厂模式的意图

（1）定义一个接口来创建对象，但是让子类来决定哪些类需要被实例化；

（2）工厂方法把实例化的工作推迟到子类中去实现；

3、什么情况下适合工厂模式？

（1）有一组类似的对象需要创建；

（2）在编码时不能预见需要创建哪种类的实例；

（3）系统需要考虑扩展性，不应依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节；

4、工厂模式的动机

（1）在软件系统中经常面临着“对象”的创建工作，由于需求的变化，这个对象可能随之也会发生变化，但它却拥有比较稳定的接口。为此，我们要提供一种封装机制来隔离出这个易变对象的变化，从而保持系统中其他依赖该对象的对象不随着需求变化而变化；

（2）基于以上情况，代码设计应尽量松耦合，一个对象的依赖对象的变化与本身无关，具体产品与客户端剥离，责任分割；

5、工厂模式类图

二、工厂模式应用

1、引例

发型接口：

public interface HairInterface {//画一个发型public void drawHair();}

左偏分发型实现类：

public class LeftHair implements HairInterface{@Override    public void drawHair() {    System.out.println("画一个左偏分发型");        }}

右偏分发型实现类：

public class RightHair implements HairInterface{@Override    public void drawHair() {    System.out.println("画一个右偏分发型");        }}

测试类：

public class Test {public static void main(String[] args) {//画一个左偏分发型    HairInterface left = new LeftHair();    left.drawHair();    //画一个右偏分发型    HairInterface right = new RightHair();    right.drawHair();    }}

2、以上是最普通的实现方式，但是非常麻烦，每画一个新发型，都要new一个新实例，耦合性高。运用工厂模式，我们增加一个发型的工厂管理类：

/** * 发型的工厂管理类 */public class HairFactory {        //根据标识生产对象public HairInterface getHair(String hair){if("left".equals(hair)){return new LeftHair();}else if("right".equals(hair)){return new RightHair();}return null;}}

此时，测试类修改为：

public class Test {public static void main(String[] args) {//画一个左偏分发型    HairFactory factory = new HairFactory();    HairInterface hair = factory.getHair("left");    if(hair!=null){    hair.drawHair();    }        }}

3、上述的工厂管理类，还可以简化，通过类名去生产对象，修改如下：

/** * 发型的工厂管理类 */public class HairFactory {//根据类名生产对象public HairInterface getHairByClassName(String className){try {        HairInterface hair = (HairInterface) Class.forName(className).newInstance();        return hair;        } catch (InstantiationException e) {        e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();        } catch (ClassNotFoundException e) {        e.printStackTrace();        }return null;}}

此时，测试类修改为：

public class Test {public static void main(String[] args) {//画一个左偏分发型    HairFactory factory = new HairFactory();    HairInterface hair = factory.getHairByClassName("Factory.LeftHair");    if(hair!=null){    hair.drawHair();    }        }}

4、上述方法已经实现了工厂模式的应用，但是通过类名去生产对象，如果类名过长就容易写错，所以可以通过映射的方法去优化，此时需要添加一个属性文件type.properties和属性读取类PropertiesReader.java
type.properties代码如下：

left=Factory.LeftHairright=Factory.RightHair

PropertiesReader.java

public class PropertiesReader {public Map<String, String> getProperties(){Properties props = new Properties();Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();try {InputStream in = getClass().getResourceAsStream("type.properties");props.load(in);Enumeration en = props.propertyNames();while (en.hasMoreElements()) {String key = (String) en.nextElement();String property = props.getProperty(key);map.put(key, property);System.out.println(key + "  " + property);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return map;}}

工厂管理类修改为：

/** * 发型的工厂管理类 */public class HairFactory {// 根据类名的映射生产对象public HairInterface getHairByClassKey(String key) {try {Map<String, String> map = new PropertiesReader().getProperties();HairInterface hair = (HairInterface) Class.forName(map.get(key)).newInstance();return hair;} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}return null;}}

测试类修改为：

public class Test {public static void main(String[] args) {//画一个左偏分发型    HairFactory factory = new HairFactory();    HairInterface hair = factory.getHairByClassKey("left");    if(hair!=null){    hair.drawHair();    }        }}

三、抽象工厂模式应用

应用场景：脸萌需要做不同的头像系列，比如男孩新年系列、男孩圣诞系列、女孩新年系列、女孩圣诞系列

/** * 男孩系列 */public interface Boy {public void drawBoy();}

/** * 女孩系列 */public interface Girl {public void drawGirl();}

/** * 新年男孩系列 */public class HNBoy implements Boy{@Override    public void drawBoy() {    System.out.println("新年男孩系列");        }}

/** * 圣诞男孩系列 */public class MCBoy implements Boy{@Override    public void drawBoy() {    System.out.println("圣诞男孩系列");        }}

/** * 新年女孩系列 */public class HNGirl implements Girl{@Override    public void drawGirl() {    System.out.println("新年女孩系列");        }}

/** * 圣诞女孩系列 */public class MCGirl implements Girl{@Override    public void drawGirl() {    System.out.println("圣诞女孩系列");        }}

/** * 人物的实现接口 */public interface PersonFactory {public Boy getBoy();public Girl getGirl();}

/** * 新年系列加工厂 */public class HNFactory implements PersonFactory{@Override    public Boy getBoy() {    return new HNBoy();        }@Override    public Girl getGirl() {return new HNGirl();      }}

/** * 圣诞系列加工厂 */public class MCFactory implements PersonFactory{@Override    public Boy getBoy() {    return new MCBoy();        }@Override    public Girl getGirl() {return new MCGirl();      }}

/** * 测试类 */public class Test {public static void main(String[] args) {//生成一个圣诞系列的BoyPersonFactory factory = new MCFactory();Boy boy = factory.getBoy();boy.drawBoy();////生成一个圣诞系列的Girl//PersonFactory factory = new MCFactory();//Girl girl = factory.getGirl();//girl.drawGirl();////生成一个新年系列的Boy//PersonFactory factory = new HNFactory();//Boy boy = factory.getBoy();//boy.drawBoy();////生成一个新年系列的Girl//PersonFactory factory = new HNFactory();//Girl girl = factory.getGirl();//girl.drawGirl();    }}

【运行结果】圣诞男孩系列

四、总结

1、工厂方法模式和抽象工厂模式的对比

（1）工厂模式是一种极端情况的抽象工厂模式，而抽象工厂模式可以看成是工厂模式的推广；

（2）工厂模式是用来创建一个产品的等级结构，而抽象工厂模式是用来创建多个产品的等级结构；

（3）工厂模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个抽象产品类；

2、工厂模式的优点

（1）系统可以在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品；

（2）客户端不必关心对象如何创建，明确了职责；

（3）更好的理解面向对象的原则，面向接口编程，而不是面向实现编程；

3、工厂模式适用于哪些场景

（1）一个系统应当不依赖于产品类实例被创建、组成、表示的细节，这对于所有形态的工厂模式都是重要的；

（2）这个系统的产品有至少一个的产品族；

（3）同属于同一个产品族的产品是设计成在一起使用的，这一约束必须得在系统的设计中体现出来；

（4）不同的产品以一系列的接口面貌出现，从而使系统不依赖于接口实现的细节；

五、工厂模式的一个常用举例