Java设计模式 简单工厂模式 工厂方法模式 抽象工厂模式 模版工厂模式 模式对比

目录

一、工厂模式（简单工厂模式）

[二、工厂方法模式（Factory Method）](#二、工厂方法模式（Factory Method）)

[三、抽象工厂模式（Abstract Factory）](#三、抽象工厂模式（Abstract Factory）)

四、模板工厂模式（特殊实现）

五、模式对比

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一、工厂模式（简单工厂模式）

核心思想 ：通过工厂类集中控制对象创建逻辑，隐藏对象实例化细节
实现方式：

1. 定义产品接口/抽象类

2. 创建具体产品类

3. 编写工厂类，通过静态方法根据输入参数创建对象

   // 产品接口
   interface Shape {
   void draw();
   }

   // 具体产品
   class Circle implements Shape {
   public void draw() { System.out.println("画圆形"); }
   }

   class Square implements Shape {
   public void draw() { System.out.println("画方形"); }
   }

   // 简单工厂
   class ShapeFactory {
   public static Shape createShape(String type) {
   return switch (type.toUpperCase()) {
   case "CIRCLE" -> new Circle();
   case "SQUARE" -> new Square();
   default -> throw new IllegalArgumentException();
   };
   }
   }

   // 使用
   Shape shape = ShapeFactory.createShape("CIRCLE");

特点：

• ✅ 客户端与具体类解耦
• ❌ 违反开闭原则（新增类型需修改工厂）

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二、工厂方法模式（Factory Method）

核心思想 ：定义创建对象的抽象方法，由子类决定实例化的类
实现方式：

1. 定义抽象工厂类

2. 每个产品对应具体工厂子类

   // 抽象工厂
   abstract class Dialog {
   abstract Button createButton();

    void render() {
        Button button = createButton();
        button.render();
    }

   }

   // 具体工厂
   class WindowsDialog extends Dialog {
   Button createButton() { return new WindowsButton(); }
   }

   class WebDialog extends Dialog {
   Button createButton() { return new HTMLButton(); }
   }

   // 产品体系
   interface Button {
   void render();
   }

   class WindowsButton implements Button {
   public void render() { System.out.println("Windows风格按钮"); }
   }

   class HTMLButton implements Button {
   public void render() { System.out.println("Web风格按钮"); }
   }

特点：

• ✅ 符合开闭原则
• ✅ 支持多态性
• ❌ 类数量膨胀

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三、抽象工厂模式（Abstract Factory）

核心思想 ：创建相关或依赖对象的家族，无需指定具体类
典型场景：跨平台UI组件、数据库访问套件

// 抽象工厂
interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

// 具体工厂（Windows风格）
class WinFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() { return new WinButton(); }
    public Checkbox createCheckbox() { return new WinCheckbox(); }
}

// 具体工厂（Mac风格）
class MacFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() { return new MacButton(); }
    public Checkbox createCheckbox() { return new MacCheckbox(); }
}

// 产品体系
interface Button { void paint(); }
interface Checkbox { void check(); }

class WinButton implements Button {
    public void paint() { System.out.println("Windows按钮"); }
}
class MacCheckbox implements Checkbox {
    public void check() { System.out.println("Mac复选框"); }
}

特点：

• ✅ 保证产品兼容性
• ✅ 产品族一致性控制
• ❌ 扩展新产品族困难

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四、模板工厂模式（特殊实现）

混合模式 ：结合模板方法模式与工厂模式
典型实现：

1. 定义包含模板方法的抽象工厂

2. 子类实现具体步骤

   abstract class DocumentConverter {
   // 模板方法
   public final void convert() {
   loadDocument();
   parseContent();
   saveOutput();
   }

    abstract void loadDocument();
    abstract void parseContent();
    abstract void saveOutput();

   }

   class PDFConverter extends DocumentConverter {
   void loadDocument() { /* PDF加载逻辑 / }
   void parseContent() { / 解析PDF / }
   void saveOutput() { / 输出处理 */ }
   }

适用场景：需要固定流程但步骤实现不同的场景

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五、模式对比

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| 模式 | 核心差异 | 最佳场景 |
| 简单工厂 | 集中式对象创建 | 创建逻辑简单的少量对象 |
| 工厂方法 | 子类决定对象类型 | 需要扩展单个产品类型 |
| 抽象工厂 | 创建产品家族 | 需要保证多产品兼容性 |