java 设计模式 工厂模式

什么是工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它通过定义一个接口或抽象类来创建对象，但由子类决定具体实例化哪个类。简单来说，工厂模式将对象的实例化过程封装起来，客户端通过工厂方法来创建对象，而不需要直接使用 new 关键字。

工厂模式的目的是将对象的创建和使用解耦，使得客户端代码不需要关心具体对象的创建过程，尤其是对象的构造方式或者具体类型。

工厂模式的作用

1. 解耦：客户端代码与具体的对象创建解耦，客户端只需要依赖工厂接口而不依赖具体的实现类。
2. 代码重用：工厂方法可以提供统一的创建对象的逻辑，从而避免重复代码。
3. 更好的扩展性：如果系统中需要新增不同的产品类，只需要添加新的工厂类即可，不需要修改原有的客户端代码。
4. 灵活的对象管理：有些工厂模式可以实现对象的缓存或对象池，从而优化性能。

示例

不使用工厂模式获取实例

// 抽象产品：Button（按钮）
interface Button {
   
    void render();
}

// 具体产品：WindowsButton（Windows 按钮）
class WindowsButton implements Button {
   
    @Override
    public void render() {
   
        System.out.println("Rendering a Windows Button");
    }
}

// 具体产品：MacButton（Mac 按钮）
class MacButton implements Button {
   
    @Override
    public void render() {
   
        System.out.println("Rendering a Mac Button");
    }
}

// 客户端代码：根据操作系统类型选择不同按钮
public class Main {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Button button;
        String osType = "Windows";  // 假设从配置中获取操作系统类型

        if ("Windows".equalsIgnoreCase(osType)) {
   
            button = new WindowsButton();
        } else {
   
            button = new MacButton();
        }

        button.render();
    }
}

这里如果又新增一个liunx按钮 客户端又要重新修改代码

使用工厂模式

// 抽象产品：Button（按钮）
interface Button {
   
    void render();
}

// 具体产品：WindowsButton（Windows 按钮）
class WindowsButton implements Button {
   
    @Override
    public void render() {
   
        System.out.println("Rendering a Windows Button");
    }
}

// 具体产品：MacButton（Mac 按钮）
class MacButton implements Button {
   
    @Override
    public void render() {
   
        System.out.println("Rendering a Mac Button");
    }
}

// 具体产品：LinuxButton（Linux 按钮）
class LinuxButton implements Button {
   
    @Override
    public void render() {
   
        System.out.println("Rendering a Linux Button");
    }
}

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

// 具体工厂：WindowsFactory
class WindowsFactory implements GUIFactory {
   
    @Override
    public Button