工厂模式（根据代码沙箱拓展）

最新推荐文章于 2025-06-09 22:36:20 发布

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#java #简单工厂模式 #工厂方法模式 #抽象工厂模式

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最近写一个关于代码沙箱的项目，用到了工厂模式，简单记个笔记，总结一下。

/**
 * 代码沙箱创建工厂：根据字符串参数创建指定的代码沙箱实例
 * 此处使用静态工厂模式，实现简单，符合此次需求
 */
public class CodeSandboxFactory {
    /**
     * 创建代码沙箱实例
     * @return type 沙箱类型
     */
    public  static  CodeSandbox newInstance(String type) {
        switch (type){
            case "example":
                return new ExampleCodeSandbox();
            case"remote":
                return new RemoteCodeSandbox();
            case "thirdParty":
                return new ThirdPartyCodeSandbox();
            default:
                return new ExampleCodeSandbox();
        }
    }
}

实现了一个简单的静态工厂方法，根据传入的字符串参数创建不同类型的代码沙箱实例。这种方式的好处是简洁、易于理解，而且适用于需求较简单的场景。不过，它的扩展性在面对大量沙箱类型时可能不如其他更复杂的工厂模式。

newInstance方法：这是工厂方法的核心，接收一个 String type 参数，根据该参数选择不同的沙箱类型并返回相应的实例。
使用switch语句：
- 根据传入的 type 字符串，选择对应的代码沙箱实现类。
- 如果 type 是 "example"，则返回 ExampleCodeSandbox 类的实例。
- 如果 type 是 "remote"，则返回 RemoteCodeSandbox 类的实例。
- 如果 type 是 "thirdParty"，则返回 ThirdPartyCodeSandbox 类的实例。
- 如果传入其他值，则返回 ExampleCodeSandbox，作为默认实现。
代码沙箱实例：该方法返回的 CodeSandbox 是一个接口或抽象类，具体的实现类（如 ExampleCodeSandbox、RemoteCodeSandbox、ThirdPartyCodeSandbox）应该实现了该接口或继承了该类。

工厂模式（Factory Pattern） 是一种创建型设计模式，其主要目的是将对象的创建过程封装起来，使得客户端代码不需要直接知道如何创建对象，而是通过工厂来生成对象。工厂模式帮助我们解耦客户端与对象的创建过程，从而提高系统的灵活性、可扩展性和可维护性。

工厂模式的分类：

工厂模式有多种实现方式，常见的包括：

1.简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

在简单工厂模式中，工厂类根据传入的参数（通常是字符串或其他标识符）来决定实例化哪种类型的对象。客户端只需调用工厂方法获取对象，而不关心具体如何创建。

public class AnimalFactory {
    public static Animal createAnimal(String type) {
        switch (type) {
            case "dog":
                return new Dog();
            case "cat":
                return new Cat();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Unknown animal type");
        }
    }
}

优点：

客户端代码不需要了解具体的类实现，只需要依赖工厂提供的接口。
简单易懂，适用于创建对象较少且不需要变化的场景。

缺点：

当产品种类增多时，工厂类会变得越来越复杂，难以维护。
新增产品时需要修改工厂类，违反了“开放封闭原则”。

2.工厂方法模式（Factory Method Pattern）

工厂方法模式将工厂类抽象为接口或抽象类，具体的创建对象的工作交给子类来实现。每个具体工厂类都负责创建一种特定类型的对象。

// 抽象产品
public interface Animal {
    void speak();
}

// 具体产品类
public class Dog implements Animal {
    public void speak() {
        System.out.println("Woof");
    }
}

public class Cat implements Animal {
    public void speak() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

// 抽象工厂类
public abstract class AnimalFactory {
    public abstract Animal createAnimal();
}

// 具体工厂类
public class DogFactory extends AnimalFactory {
    public Animal createAnimal() {
        return new Dog();
    }
}

public class CatFactory extends AnimalFactory {
    public Animal createAnimal() {
        return new Cat();
    }
}

优点：

遵循“开放封闭原则”，新增产品时无需修改现有代码，只需扩展工厂类。
每个工厂类只负责创建一种产品，结构更加清晰。

缺点：

每个产品都需要一个相应的工厂类，增加了系统的复杂性。

3.抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂模式用于创建一系列相关的对象。它定义了多个产品类别（产品族），每个类别的具体产品由具体工厂类来创建。抽象工厂模式适用于需要提供一组产品的场景，每一组产品都是相互关联的。

// 抽象产品A
public interface Button {
    void render();
}

// 抽象产品B
public interface Checkbox {
    void render();
}

// 具体产品A1
public class WindowsButton implements Button {
    public void render() {
        System.out.println("Rendering Windows Button");
    }
}

public class MacButton implements Button {
    public void render() {
        System.out.println("Rendering Mac Button");
    }
}

// 具体产品B1
public class WindowsCheckbox implements Checkbox {
    public void render() {
        System.out.println("Rendering Windows Checkbox");
    }
}

public class MacCheckbox implements Checkbox {
    public void render() {
        System.out.println("Rendering Mac Checkbox");
    }
}

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

// 具体工厂
public class WindowsFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new WindowsCheckbox();
    }
}

public class MacFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() {
        return new MacButton();
    }
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new MacCheckbox();
    }
}

优点：