【设计模式】简单工厂、工厂方法、抽象工厂

简单工厂、工厂方法和抽象工厂都是创建型设计模式，用于解耦对象的创建与使用，但它们在结构、扩展性、适用场景上有明显区别。以下是三者的详细对比：

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1. 简单工厂（Simple Factory）

特点

• 不属于GoF 23种设计模式，但是一种常用的编程技巧。
• 通过一个静态方法或普通方法，根据输入参数决定创建哪种具体对象。
• 所有对象的创建逻辑集中在一个工厂类中。

代码示例

public class SimpleFactory {
    public static Product createProduct(String type) {
        switch (type) {
            case "A": return new ProductA();
            case "B": return new ProductB();
            default: throw new IllegalArgumentException("Unknown type");
        }
    }
}

// 使用
Product product = SimpleFactory.createProduct("A");

优缺点

• ✅ 优点：简单直观，适合产品种类固定的场景。
• ❌ 缺点 ：
  • 违反开闭原则（新增产品需修改工厂类）。
  • 工厂类职责过重，难以维护。

适用场景

• 产品种类较少且不太可能扩展（如日志工具、简单配置解析器等）。

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2. 工厂方法（Factory Method）

特点

• GoF设计模式之一，定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。
• 将对象的创建延迟到子类，每个具体工厂只负责创建一种产品。

代码示例

// 抽象工厂接口
public abstract class Creator {
    public abstract Product createProduct();
}

// 具体工厂
public class ConcreteCreatorA extends Creator {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}

// 使用
Creator creator = new ConcreteCreatorA();
Product product = creator.createProduct();

优缺点

• ✅ 优点 ：
  • 符合开闭原则（新增产品只需新增工厂子类）。
  • 职责清晰，每个工厂只负责一种产品。
• ❌ 缺点 ：
  • 类数量增加（每新增一个产品就要新增一个工厂类）。

适用场景

• 产品可能频繁扩展（如支持多种数据库、UI组件等）。
• 需要解耦对象的创建逻辑（如框架设计）。

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3. 抽象工厂（Abstract Factory）

特点

• GoF设计模式之一 ，提供一个接口用于创建一系列相关或依赖的对象，而无需指定具体类。
• 每个具体工厂可以创建多个产品（产品族）。

代码示例

// 抽象工厂接口（创建多个产品）
public interface AbstractFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

// 具体工厂（Windows风格）
public class WindowsFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Button createButton() { return new WindowsButton(); }
    @Override
    public Checkbox createCheckbox() { return new WindowsCheckbox(); }
}

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

// 使用
AbstractFactory factory = new WindowsFactory();
Button button = factory.createButton();
Checkbox checkbox = factory.createCheckbox();

优缺点

• ✅ 优点 ：
  • 保证同一工厂创建的产品属于同一风格（如Windows/Mac UI组件）。
  • 符合开闭原则（新增产品族只需新增工厂）。
• ❌ 缺点 ：
  • 复杂度高，适合大型系统。
  • 新增产品类型（如新增Slider）需修改所有工厂接口。

适用场景

• 需要创建多个相关对象（如UI组件库、跨平台应用）。
• 系统需要支持多套风格或主题（如白天/夜间模式）。

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三者的核心区别

对比项	简单工厂	工厂方法	抽象工厂
是否GoF模式	否	是	是
创建对象数量	单个产品	单个产品	多个相关产品（产品族）
扩展性	差（需修改工厂类）	好（新增工厂子类）	好（新增工厂实现）
复杂度	低	中	高
典型应用	工具类、配置解析	框架设计、数据库驱动	UI组件库、跨平台应用

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如何选择？

1. 简单工厂：产品种类固定，且无需频繁扩展（如工具类）。
2. 工厂方法：产品可能扩展，但每次只创建一个对象（如JDBC驱动）。
3. 抽象工厂：需要创建多个相关产品，且需保证风格一致（如GUI库）。

💡 提示：抽象工厂可以结合工厂方法实现（每个具体工厂内部用工厂方法创建产品）。