由于工厂方法模式和抽象工厂模式有点类似,可以放着一块说下。
一、工厂方法模式 (Factory Method Pattern)
场景描述
假设需要实现一个跨平台日志系统,支持文件日志和数据库日志,且未来可能扩展其他日志方式。通过工厂方法模式,将日志对象的创建延迟到子类,避免修改核心代码。
java
// 抽象产品:日志接口
interface Logger {
void log(String message);
}
// 具体产品1:文件日志
class FileLogger implements Logger {
@Override
public void log(String message) {
System.out.println("文件日志记录: " + message);
}
}
// 具体产品2:数据库日志
class DatabaseLogger implements Logger {
@Override
public void log(String message) {
System.out.println("数据库日志记录: " + message);
}
}
// 抽象工厂:定义创建日志的接口
abstract class LoggerFactory {
// 工厂方法(由子类实现具体创建逻辑)
public abstract Logger createLogger();
// 公共业务逻辑(如日志预处理)
public void log(String message) {
Logger logger = createLogger();
logger.log("[预处理] " + message);
}
}
// 具体工厂1:文件日志工厂
class FileLoggerFactory extends LoggerFactory {
@Override
public Logger createLogger() {
return new FileLogger();
}
}
// 具体工厂2:数据库日志工厂
class DatabaseLoggerFactory extends LoggerFactory {
@Override
public Logger createLogger() {
return new DatabaseLogger();
}
}
// 测试代码
public class FactoryMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用文件日志
LoggerFactory fileFactory = new FileLoggerFactory();
fileFactory.log("用户登录成功");
// 使用数据库日志
LoggerFactory dbFactory = new DatabaseLoggerFactory();
dbFactory.log("订单创建完成");
}
}
二、抽象工厂模式 (Abstract Factory Pattern)
场景描述
开发一个跨平台UI库,需要为Windows和macOS创建风格一致的按钮和文本框,并确保同一家族的产品兼容。
java
// 抽象产品族:按钮
interface Button {
void render();
}
// 抽象产品族:文本框
interface TextBox {
void input(String text);
}
// 具体产品:Windows按钮
class WindowsButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("Windows风格按钮渲染");
}
}
// 具体产品:Windows文本框
class WindowsTextBox implements TextBox {
@Override
public void input(String text) {
System.out.println("Windows文本框输入: " + text);
}
}
// 具体产品:macOS按钮
class MacOSButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("macOS风格按钮渲染");
}
}
// 具体产品:macOS文本框
class MacOSTextBox implements TextBox {
@Override
public void input(String text) {
System.out.println("macOS文本框输入: " + text);
}
}
// 抽象工厂:定义创建产品族的方法
interface GUIFactory {
Button createButton();
TextBox createTextBox();
}
// 具体工厂1:Windows工厂
class WindowsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new WindowsTextBox();
}
}
// 具体工厂2:macOS工厂
class MacOSFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new MacOSButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new MacOSTextBox();
}
}
// 客户端代码
class Application {
private Button button;
private TextBox textBox;
public Application(GUIFactory factory) {
button = factory.createButton();
textBox = factory.createTextBox();
}
public void run() {
button.render();
textBox.input("Hello World");
}
}
// 测试代码
public class AbstractFactoryDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建Windows风格应用
Application winApp = new Application(new WindowsFactory());
winApp.run();
// 创建macOS风格应用
Application macApp = new Application(new MacOSFactory());
macApp.run();
}
}
两种模式对比
特性 | 工厂方法模式 | 抽象工厂模式 |
---|---|---|
核心目的 | 创建单一产品 | 创建多个相关产品的家族 |
扩展维度 | 纵向扩展(新增产品类型) | 横向扩展(新增产品族) |
接口复杂度 | 一个工厂方法 | 多个工厂方法 |
典型应用场景 | 日志系统、数据库连接池 | 跨平台UI、主题换肤、游戏皮肤 |
代码改动范围 | 添加新工厂类 | 添加新工厂类和产品家族 |
真实场景问题解决
工厂方法模式应用痛点
问题:需要支持多种日志存储方式,但不想让客户端依赖具体实现类
解决:通过工厂类隔离具体实现,客户端只依赖抽象接口
抽象工厂模式应用痛点
问题:需要保证Windows按钮必须与Windows文本框搭配使用
解决:通过同一工厂类创建所有关联组件,避免风格不一致
扩展性挑战
新增日志类型:只需添加XXXLoggerFactory,无需修改现有代码
新增操作系统支持:添加LinuxFactory及相关产品类即可
代码设计亮点
工厂方法模式
符合开闭原则:新增日志类型只需扩展工厂类
客户端代码与具体产品解耦
抽象工厂模式
保证产品族一致性:同一工厂创建的所有组件风格统一
切换产品族只需更换工厂实例(如从Windows切换到macOS)
一句话总结
工厂方法模式:解决"如何创建一个 对象"的问题,通过子类决定具体类型。
抽象工厂模式:解决"如何创建一组 相关对象"的问题,通过工厂组合保证兼容性。
这两种模式还是很相似的,感觉不就用太纠结。抽象工厂模式可以通过组合的方式拓展产品,但是更为复杂,如果只需要简单地生产单个对象,只需要工厂方法模式就足够了,需要提前评估好拓展性。