设计模式：工厂设计模式

于 2018-06-03 11:22:17 发布
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分类专栏： 设计模式

属于创建型设计模式，需要生成的对象叫做产品 ，生成对象的地方叫做工厂 。

使用场景：

在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。
直接用new可以完成的不需要用工厂模式

简单（静态）工厂：

interface Fruit
{
    public void eat();
}
class Apple implements Fruit
{
    public void eat()
    {System.out.println("苹果吃掉");}
}
class Orangle implements Fruit
{
    public void eat()
    {System.out.println("橘子吃掉");}
}
class Factory
{
    public static Fruit getInstance(String str)  //Fruit 是返回类型 这里为什么要用static
    {
    if("Apple".equals(str)){return new Apple();}
    else if("Orangle".equals(str)){return new Orangle();}
    else {return null;}
    }
}
public class JieKouSj
{
    public static void main(String args[])
    {
    Fruit f=Factory.getInstance("Orangle"); //解释上面的static 因为没有static的话 只能Fruit f=new Factory(); 要想调用里面的方法 要把方法独立出来
    f.eat();
    }
}

工厂设计模式就相当于有一个过渡/工厂，需要什么，跟工厂说，工厂返回想得到的东西

特点
1 工厂类是一个具体的类，非接口 抽象类。有一个重要的create()方法，利用if或者 switch创建产品并返回。
2 create()方法通常是静态的，所以也称之为静态工厂。

另一种简单工厂（反射）：

利用反射Class.forName(clz.getName()).newInstance()实现的简单工厂：

public abstract class INoodles {
    /**
     * 描述每种面条啥样的
     */
    public abstract void desc();
}
public class LzNoodles extends INoodles {
    @Override
    public void desc() {
        System.out.println("兰州拉面 上海的好贵 家里才5 6块钱一碗");
    }
}
public class PaoNoodles extends INoodles {
    @Override
    public void desc() {
        System.out.println("泡面好吃 可不要贪杯");
    }
}
public class GankouNoodles extends INoodles {
    @Override
    public void desc() {
        System.out.println("还是家里的干扣面好吃 6块一碗");
    }
}
public class StaticNoodlesFactory {
    /**
     * 传入Class实例化面条产品类 通过反射生成对象返回
     *
     * @param clz
     * @param <T>
     * @return
     */
    public static <T extends INoodles> T createNoodles(Class<T> clz) {
        T result = null;
        try {
            // 相当于通过传入的类使用new调用无参构造实例化
            result = (T) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }
}

main方法：

//兰州拉面
INoodles lz = StaticNoodlesFactory.createNoodles(LzNoodles.class);
lz.desc();
//泡面
INoodles pm = StaticNoodlesFactory.createNoodles(PaoNoodles.class);
pm.desc();

特点
工厂类也是一个具体的类，非接口 抽象类。但它的create()方法，是利用反射机制生成对象返回，好处是增加一种产品时，不需要修改工厂类中create()的代码。
缺点
1 个人觉得不好，因为Class.forName(clz.getName()).newInstance()调用的是无参构造函数生成对象，它和new Object()是一样的性质，而工厂方法应该用于复杂对象的初始化 ，当需要调用有参的构造函数时便无能为力了，这样像为了工厂而工厂。

2 不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持。

多方法工厂（常用）

上面两种工厂都有一个缺点：不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持。也就是不能实现有参的构造函数
而且如果使用时传递的type、Class出错，将不能得到正确的对象，容错率不高。

而多方法的工厂模式为不同产品，提供不同的生产方法，使用时 需要哪种产品就调用该种产品的方法，使用方便、容错率高。

工厂如下：(感觉就像是把所有的都包装一下)

public class MulWayNoodlesFactory {

    /**
     * 模仿Executors 类
     * 生产泡面
     *
     * @return
     */
    public static INoodles createPm() {
        return new PaoNoodles();
    }

    /**
     * 模仿Executors 类
     * 生产兰州拉面
     *
     * @return
     */
    public static INoodles createLz() {
        return new LzNoodles();
    }

    /**
     * 模仿Executors 类
     * 生产干扣面
     *
     * @return
     */
    public static INoodles createGk() {
        return new GankouNoodles();
    }
}

main方法

INoodles lz2 = MulWayNoodlesFactory.createLz();
lz2.desc();
INoodles gk2 = MulWayNoodlesFactory.createGk();
gk2.desc();

输出：

兰州拉面 上海的好贵 家里才5 6块钱一碗
还是家里的干扣面好吃 6块一碗

源码撑腰环节

查看java源码：java.util.concurrent.Executors类便是一个生成Executor 的工厂 ，其采用的便是 多方法静态工厂模式：
例如ThreadPoolExecutor类构造方法有5个参数，其中三个参数写法固定，前两个参数可配置，如下写。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

又如JDK想增加创建ForkJoinPool类的方法了，只想配置parallelism参数，便在类里增加一个如下的方法：

public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
        return new ForkJoinPool
            (parallelism,
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

这个例子可以感受到工厂方法的魅力了吧：方便创建 同种类型的 复杂参数 对象。

普通工厂

普通工厂就是把简单工厂中具体的工厂类，划分成两层：抽象工厂层+具体的工厂子类层。（一般->特殊）

面条工厂（抽象工厂类），作用就是生产面条：

public abstract class NoodlesFactory {
    public abstract INoodles create();
}

兰州拉面工厂 （具体工厂子类）：

public class LzFactory extends NoodlesFactory {
    @Override
    public INoodles create() {
        return new LzNoodles();
    }
}

泡面工厂 （具体工厂子类）：

public class PaoFactory extends NoodlesFactory {
    @Override
    public INoodles create() {
        return new PaoNoodles();
    }
}

干扣面工厂 （具体工厂子类）：

public class GankouFactory extends NoodlesFactory {
    @Override
    public INoodles create() {
        return new GankouNoodles();
    }
}

main方法：

NoodlesFactory factory1 = new GankouFactory();
INoodles gk3 = factory1.create();
gk3.desc();

普通工厂与简单工厂模式的区别：

1 可以看出，普通工厂模式特点：不仅仅做出来的产品要抽象， 工厂也应该需要抽象。

2 工厂方法使一个产品类的实例化延迟到其具体工厂子类.

3 工厂方法的好处就是更拥抱变化。当需求变化，只需要增删相应的类，不需要修改已有的类。

4 而简单工厂需要修改工厂类的create()方法，多方法静态工厂模式需要增加一个静态方法。

缺点：

引入抽象工厂层后，每次新增一个具体产品类，也要同时新增一个具体工厂类，所以我更青睐 多方法静态工厂。

抽象工厂：

以上介绍的工厂都是单产品系的。抽象工厂是多产品系 （貌似也有产品家族的说法）。

举个例子来说，每个店(工厂)不仅仅卖面条，还提供饮料卖。
提供饮料卖，饮料是产品，先抽象一个产品类，饮料：

public abstract class IDrinks {
    /**
     * 描述每种饮料多少钱
     */
    public abstract void prices();
}

然后实现两个具体产品类:
可乐：

public class ColaDrinks extends IDrinks {
    @Override
    public void prices() {
        System.out.println("可乐三块五");
    }
}

屌丝还是多喝水吧：

public class WaterDrinks extends IDrinks {
    @Override
    public void prices() {
        System.out.println("和我一样的穷鬼都喝水，不要钱~！");
    }
}

抽象饭店，无外乎吃喝（抽象工厂类）：

public abstract class AbstractFoodFactory {
    /**
     * 生产面条
     *
     * @return
     */
    public abstract INoodles createNoodles();

    /**
     * 生产饮料
     */
    public abstract IDrinks createDrinks();
}

兰州大酒店（具体工厂类）：

public class LzlmFoodFactory extends AbstractFoodFactory {
    @Override
    public INoodles createNoodles() {
        return new LzNoodles();//卖兰州拉面
    }

    @Override
    public IDrinks createDrinks() {
        return new WaterDrinks();//卖水
    }
}

KFC（具体工厂类）：

public class KFCFoodFactory extends AbstractFoodFactory {
    @Override
    public INoodles createNoodles() {
        return new PaoNoodles();//KFC居然卖泡面
    }

    @Override
    public IDrinks createDrinks() {
        return new ColaDrinks();//卖可乐
    }
}

main方法

AbstractFoodFactory abstractFoodFactory1 = new KFCFoodFactory();
abstractFoodFactory1.createDrinks().prices();
abstractFoodFactory1.createNoodles().desc();

abstractFoodFactory1= new LzlmFoodFactory();
abstractFoodFactory1.createDrinks().prices();
abstractFoodFactory1.createNoodles().desc();

输出：

可乐三块五
泡面好吃 可不要贪杯
和我一样的穷鬼都喝水，不要钱~！
兰州拉面 上海的好贵 家里才5 6块钱一碗

小结：
将工厂也抽象了，在使用时，工厂和产品都是面向接口编程，OO（面向对象）的不得了。

缺点
但是将工厂也抽象后，有个显著问题，就是类爆炸了。而且每次拓展新产品种类，例如不仅卖吃卖喝，我还想卖睡，提供床位服务，这需要修改抽象工厂类，因此所有的具体工厂子类，都被牵连，需要同步被修改。

个人总结和使用场景

一句话总结工厂模式：方便创建 同种产品类型的 复杂参数 对象

工厂模式重点就是适用于 构建同产品类型（同一个接口 基类）的不同对象时，这些对象new很复杂，需要很多的参数，而这些参数中大部分都是固定的，so，懒惰的程序员便用工厂模式封装之。
（如果构建某个对象很复杂，需要很多参数，但这些参数大部分都是“不固定”的，应该使用Builder模式）

转载：https://blog.youkuaiyun.com/zxt0601/article/details/52798423

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