工厂模式说明

1.引入

2.定义

3.分类

1.简答工厂模式

2.工厂方法模式

3.抽象工厂模式

4.总结

1.引入

观察下面这个代码，主要内容是创建一个线程池,池子里现成数目固定为10个。

java 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个线程池,池子里现成数目固定为10个
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int n = i;
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("hello" + n);
                }
            });
        }
    }

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

使用newFixedThreadPool()方法创建了一个固定大小的线程池。这里的new是方法名的一部分，而不是关键字new。通过调用某个类的静态方法来直接构造出一个对象（相当于将new操作隐藏在方法后面），这样的方法被称为"工厂方法"。提供这个工厂方法的类被称为"工厂类"。在这个例子中，我们使用了"工厂模式"这种设计模式。

2.定义

工厂模式是一种创建型设计模式，它将对象的创建和使用分离，使得客户端代码在创建对象时不需要知道其具体的实现细节。

工厂模式:一句话表示，使用普通方法，来代替构造方法，创建对象。

为什么需要代替构造方法？因为构造方法存在一些限制，它只能用于创建一种特定类型的对象。如果要创建多种不同情况的对象，使用构造方法会变得困难。

例如，我们现在要建立一个类来表示平面上的一个点，可能需要用不同的坐标系（如笛卡尔坐标系和极坐标系）来表示这个点。如果我们只使用构造方法，就需要为每种坐标系创建一个单独的构造函数，这样会导致代码冗余和难以维护。

java 复制代码

class Point{
    //使用笛卡尔坐标系,构造点
    public Point(double x, double y){}
    //使用极坐标系,构造点
    public Point(double r, double a){}
}

为了解决这个问题，我们可以使用工厂模式来代替构造方法。

java 复制代码

class PointFactory{
    //使用笛卡尔坐标系,构造点
    public static Point makePointByXY(double x, double y){}
    //使用极坐标系,构造点
    public static Point makePointByRA(double r, double a){}
}

3.分类

1.简答工厂模式

定义：简单工厂模式（Simple Factory Pattern）不是一种正式的设计模式，但它是其他工厂模式的基础。它由一个工厂类根据传入的参数决定创建哪一种产品类的实例。
例子：假设有一个ShapeFactory，它根据传入的参数来创建不同的形状对象。如果传入"circle"，则返回一个Circle对象；如果传入"rectangle"，则返回Rectangle对象。

java 复制代码

public class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {
            return new Circle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) {
            return new Rectangle();
        }
        return null;
    }
}

2.工厂方法模式

定义：工厂方法模式（Factory Method Pattern）定义了一个创建对象的接口，但将实际的对象创建工作推迟到子类。这样，当需要增加新的产品时，只需扩展一个新的工厂子类。
例子：在创建一个Shape对象的例子中，定义一个ShapeFactory接口及其具体实现CircleFactory和RectangleFactory。客户端代码仅依赖于ShapeFactory接口，而不是具体的工厂实现。

java 复制代码

public interface ShapeFactory {
    Shape getShape();
}
public class CircleFactory implements ShapeFactory {
    public Shape getShape() {
        return new Circle();
    }
}
public class RectangleFactory implements ShapeFactory {
    public Shape getShape() {
        return new Rectangle();
    }
}

3.抽象工厂模式

定义：抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）提供一个创建一系列相关或依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。这种模式适用于系统中有多个产品族，每个具体工厂创建同一族但不同等级结构的产品。
例子：假设有两个产品族，一个是Shape，另一个是Color。AbstractFactory定义了创建这些对象的方法，并由ShapeAndColorFactory实现。

java 复制代码

public interface AbstractFactory {
    Shape createShape();
    Color createColor();
}
public class ShapeAndColorFactory implements AbstractFactory {
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
    public Color createColor() {
        return new Red();
    }
}

4.总结

工厂模式的优点在于它可以使代码更加模块化，提高代码的复用性和扩展性。同时，它减少了调用者因创建逻辑导致的错误。缺点是每次增加新产品都需要增加具体类和工厂，可能导致系统中类的个数成倍增加，从而增加系统复杂度。

总之，工厂模式在许多实际应用中非常有用，例如日志记录器位置的选择、数据库访问框架设计等场景。在这些情况下，使用工厂模式可以有效管理和隔离对象的创建过程，使客户端代码更加简洁和易于维护。