工厂设计模式

简介

工厂模式是一种创建型设计模式，用于创建产品，代替手动new，主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。

一、简单工厂模式

定义：通过一个工厂类根据传入的参数匹配创建的产品

结构组成：

工厂（Factory）：负责创建具体产品
抽象产品（Product）：定义产品的标准
具体产品（Concret Product）：抽象产品的具体产品

案例

抽象产品

java 复制代码

//	水果
public interface Fruit {
    
    String name();
}

具体产品

java 复制代码

//	苹果
public class Apple implements Fruit{

    public String name() {
        return "Apple";
    }
}
//	香蕉
public class Banana implements Fruit{

    public String name() {
        return "Banana";
    }
}

工厂

java 复制代码

//	水果加工厂
public class FruitFactory {

    public static Fruit createFruit(String name) {
        // 根据产品名称创建产品
        if ("apple".equals(name)) {
            return new Apple();
        } else if ("banana".equals(name)) {
            return new Banana();
        }
        return null;
    }
}

优点：客户只需要知道参数就能拿到具体产品
缺点：工厂的职责过重，新增产品时需要修改工厂源码，违反开闭原则

二、工厂方法模式

定义：定义工厂标准，存在多个工厂，一个工厂生产一种产品，遵循单一职责原则。

结构组成：

抽象工厂（Factory）：声明工厂方法，返回抽象产品
具体工厂（Concret Factory）：用于创建具体产品
抽象产品（Product）：定义产品标准
具体产品（Concret Product）：抽象产品的具体实现

案例

抽象产品

java 复制代码

public interface Fruit {
    String name();
}

具体产品

java 复制代码

public class Apple implements Fruit {
    public String name() {
        return "Apple";
    }
}
public class Banana implements Fruit {
    public String name() {
        return "Banana";
    }
}

抽象工厂

java 复制代码

public interface FruitFactory {
    Fruit createFruit();
}

具体工厂

java 复制代码

public class AppleFactory implements FruitFactory{
    public Fruit createFruit() {
        return new Apple();
    }
}
public class BananaFactory implements FruitFactory{
    public Fruit createFruit() {
        return new Banana();
    }
}

优点：
- 符合开闭原则，新增产品时只需要新增工厂类，无需修改现有代码
- 客户只需通过具体工厂就能创建对应产品
缺点：
- 每新增一个产品就要新创建一个工厂类，类的数量会增加

三、抽象工厂模式

定义：具体工厂生产多种抽象产品，一个工厂生产出的不同产品属于一个产品族

结构组成：

抽象工厂：声明一系列创建产品的方法
具体工厂：用于创建一系列产品的工厂
抽象产品：定义产品的标准
具体产品：抽象产品的具体实现

抽象工厂模式针对的是产品族，一个具体工厂可以生成多种产品，而简单工厂和工厂方法模式只针对一种抽象产品

案例

抽象产品

java 复制代码

public interface Fruit {	//	水果
    String name();
}
public interface Vegetable {	//	蔬菜
    String name();
}

具体产品

java 复制代码

//	具体水果
public class Apple implements Fruit {
    public String name() {return "Apple";}
}
public class Banana implements Fruit {
    public String name() {return "Banana";}
}

//	具体蔬菜
public class Cabbage implements Vegetable{
    public String name() {return "白菜";}
}
public class Tomato implements Vegetable{
    public String name() { return "西红柿";}
}

抽象工厂

java 复制代码

public interface FoodFactory {
	//	创建水果
    Fruit createFruit(String name);
	//	创建蔬菜
    Vegetable createVegetable(String name);
}

具体工厂

java 复制代码

//	小米加工厂
public class XiaomiFactory implements FoodFactory {
    //	小米加工厂生产出的产品全是小米族
    public Fruit createFruit(String name) {
        if ("apple".equals(name)) {
            return new Apple();
        } else if ("banana".equals(name)) {
            return new Banana();
        }
        return null;
    }
    public Vegetable createVegetable(String name) {
        if ("cabbage".equals(name)) {
            return new Cabbage();
        } else if ("tomato".equals(name)) {
            return new Tomato();
        }
        return null;
    }
}
//	Alibaba加工厂
public class AlibabaFactory implements FoodFactory {
    public Fruit createFruit(String name) { 
        // ... 
    }
    public Vegetable createVegetable(String name) {
       // ...
    }
}

优点：
- 保证客户始终使用同一个产品族
- 符合开闭原则，新增产品族时只需新增工厂类，无需修改原有代码
缺点：
- 新增抽象产品时，需要修改抽象工厂以及所有的具体工厂，违反开闭原则