【设计模式】工厂模式

什么是工厂模式？

Java的工厂模式是一种创建型设计模式，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，而是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了了一种创建对象的最佳方式。在Java中，工厂模式常常用于创建实例对象，例如通过一个工厂方法来创建对象，而不是直接使用new关键字。这样可以使代码更加灵活，易于扩展和修改。

为什么要有工厂模式？

很多人都会纠结于"既然都有了构造函数，何必再折腾那么多事情呢"。为了解答这个问题，先解释下构造函数是干什么用的。先用最早出现的C，创建资源差不多要这么干:some_struct * p =

(some_struct*)malloc(sizeof(some_struct)); init_some_struct§;

do_something§;

即先分配内存，再做类型转换，再初始化，然后使用。而在OOP的时代，创建一个对象是很频繁的事情。同时，一个没初始化的数据结构是无法使用的。因此，构造函数被发明出来，将分配内存+初始化合并到了一起。如C++的语法是：

SomeClz *p = new SomeClz(); do_something§; // or

p.do_something_else();

java也沿用了这个设计。但是，整个构造函数完成的工作从更高层的代码设计角度还是太过于初级。因此复杂的创建逻辑还是需要写代码来控制。所以还是需要：

SomeClz * createSomeClz(...) { // 做一些逻辑 SomeClz *p = new SomeClz();

// 或者复用已经有的对象 // 再做一些额外的初始化 return p; }

这就是Factory的雏形。
引用来自知乎，作者：大宽宽

工厂模式的三种形态

简单工厂模式（Simple Factory）

工厂方法模式（Factory Method）

抽象工厂模式（Abstract Factory）

这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式与抽象工厂模式。将简单工厂模式看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。 我们先从以下案例对工厂模式做个初步的了解：

（1）在没有工厂的时代，如果客户需要一款宝马车，那么就需要客户去创建一款宝马车，然后拿来用。

（2）简单工厂模式：后来出现了工厂，用户不再需要去创建宝马车，由工厂进行创建，想要什么车，直接通过工厂创建就可以了。比如想要320i系列车，工厂就创建这个系列的车。

（3）工厂方法模式：为了满足客户，宝马车系列越来越多，如320i、523i等等系列，一个工厂无法创建所有的宝马系列，于是又单独分出来多个具体的工厂，每个具体工厂创建一种系列，即具体工厂类只能创建一个具体产品。但是宝马工厂还是个抽象，你需要指定某个具体的工厂才能生产车出来。

（4）抽象工厂模式：随着客户要求越来越高，宝马车必须配置空调，于是这个工厂开始生产宝马车和需要的空调。最终是客户只要对宝马的销售员说：我要523i空调车，销售员就直接给他523i空调车了。而不用自己去创建523i空调车宝马车。
引用来自CSDN博主「张维鹏」的原创文章

具体实现

简单工厂模式

// 引入一个抽象类，声明其构造方法。
public abstract class SmartPhone {

    public SmartPhone(){

    }
}

// 引入HUAWEI类，集成手机类，并实现抽象方法
public class HUAWEI extends SmartPhone {

    public HUAWEI(){
        System.out.println("HUAWEI 666");
    }
}

// 引入IPHONE类，集成手机类，并实现抽象方法
public class IPHONE extends SmartPhone {

    public IPHONE(){
        System.out.println("IPHONE 666");
    }
}

这样，我们就有了两个类，都分别继承了手机类

// 创建工厂，PhoneFactory ，入参为1，创建实体华为。入参为2，创建实体苹果
public class PhoneFactory {
    public SmartPhone createPhone(int param){
        if(param == 1){
            return new HUAWEI();
        }
        if(param == 2){
            return new IPHONE();
        }
        else {
            return null;
        }
    }
}

运用工厂进行实例化：

public class AdminTest {
    public static void main(String[] args) {
        PhoneFactory phoneFactory = new PhoneFactory();
        SmartPhone phone = phoneFactory.createPhone(1);
    }
}

输出：

工厂方法模式

简单工厂模式的缺点就是，如果有很多个类都要继承手机类，那么工厂类的判断方法就会特别冗余。

所以我们有了工厂方法模式。

public  interface Factory {
    SmartPhone createSmartPhone();
}

public class HuaweiFactory implements Factory {

    @Override
    public SmartPhone createSmartPhone() {
        return new HUAWEI();
    }
}

public class IphoneFactory implements Factory {
    @Override
    public SmartPhone createSmartPhone() {
        return new IPHONE();
    }
}

运用：

public class AdminTest {
    public static void main(String[] args) {
       IphoneFactory iphoneFactory = new IphoneFactory();
       SmartPhone smartPhone = iphoneFactory.createSmartPhone();
    }
}

抽象工厂模式

我要创建很多，比如说生产电脑的同时，生产了显卡和cpu。

这时，我们引入抽象工厂模式的概念。

简单的讲，就是直接抽象工厂出来，而不是工厂生产的具体实例。

先创建三个接口，分别是电脑，显卡和cpu

public interface Computer {

    void makeGPU();

    void makeCPU();
}

public interface CPU {
    void makeCPU();
}

public interface GPU {
    void makeGPU();
}

显卡和cpu的实例

public class AMDCPU implements CPU {
    @Override
    public void makeCPU() {
        System.out.println("AMD YYDS!");
    }
}

public class IntelCPU implements CPU {
    @Override
    public void makeCPU() {
        System.out.println("INTEL 666!");
    }
}

public class AMDGPU implements GPU {
    @Override
    public void makeGPU() {
        System.out.println("AMD的显卡世界第一！");
    }
}

public class IntelGPU implements GPU {
    @Override
    public void makeGPU() {
        System.out.println("有钱人都买英特尔的显卡！");
    }
}

创建工厂类，分别实现amd或者Intel

public class AMDComputer implements Computer {
    @Override
    public void makeGPU() {
        AMDGPU amdgpu = new AMDGPU();
        amdgpu.makeGPU();
    }

    @Override
    public void makeCPU() {
        AMDCPU amdcpu = new AMDCPU();
        amdcpu.makeCPU();
    }
}

public class INTELComputer implements Computer {
    @Override
    public void makeGPU() {
        IntelGPU intelGPU = new IntelGPU();
        intelGPU.makeGPU();
    }

    @Override
    public void makeCPU() {
        IntelCPU intelGPU = new IntelCPU();
        intelGPU.makeCPU();
    }
}

通过抽象工厂创建电脑实例

public class AdminTest {
    public static void main(String[] args) {
        AMDComputer amdComputer = new AMDComputer();
        amdComputer.makeCPU();
        amdComputer.makeGPU();
    }
}