设计模式-工厂模式和抽象工厂模式_工厂设计模式和抽象工厂设计模式-优快云博客

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本文深入介绍了工厂模式和抽象工厂模式，包括它们的概念、优缺点以及简单实例。工厂模式用于隔离对象创建过程，提高扩展性；抽象工厂模式则更进一步，提供创建相关对象家族的工厂。通过汽车工厂和形状/颜色工厂的例子，展示了这两种模式的具体应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

好处：

用户只需要知道名称就能，不用关注如何创建对象
扩展性高
屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口

劣处

传递工厂不知道的字符串时，会报错，
每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加

简单实例

有一个汽车工厂，生产两种汽车，bench和bmo（随便起的名字），用户通过工厂指定需要生产的汽车型号
及有名Car接口，其中声明一个 getName(）方法
bench和bmo类实现Car接口

package com.qcby.designpattern;

public interface Car {
    String printName();
}

Bench 和 bmo

package com.qcby.designpattern;

public class Bench implements Car{

    @Override
    public String printName() {
        System.out.println("奔驰");
        return "Bench";
    }
}
package com.qcby.designpattern;

public class bmo implements Car{

    @Override
    public String printName() {
        System.out.println("BMO");
        return "bmo";
    }
}

CarFactory

package com.qcby.designpattern;

public class CarFactory {
    public static Car createCar(String carname){
        switch (carname){
            case "Bench":
                return new Bench();
            case "bmo":
                return new bmo();
            default:
                return null;
        }
    }

}

测试

package com.qcby.designpattern;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       Car bench =  CarFactory.createCar("Bench");
       bench.printName();
    }

}

在这里插入图片描述

抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
总的来说就是工厂的工厂

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码

简单实例

创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。
创建抽象工厂类 AbstractFactory
定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory，这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory
创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。
AbstractFactoryPatternDemo 类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape，以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color，以便获取它所需对象的类型。

shape

//接口
package com.qcby.designpattern.factoryTest.shape;

public interface Shape {
    void draw();
}

//具体实现类
package com.qcby.designpattern.factoryTest.shape;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;
public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

package com.qcby.designpattern.factoryTest.shape;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;
public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

package com.qcby.designpattern.factoryTest.shape;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;
public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

color

package com.qcby.designpattern.factoryTest.color;
public interface Color {
   void fill();
}

package com.qcby.designpattern.factoryTest.color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
public class Blue implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}

package com.qcby.designpattern.factoryTest.color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
public class Green implements Color {
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

package com.qcby.designpattern.factoryTest.color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
public class Red implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}

抽象工厂类

package com.qcby.designpattern.factoryTest.factory;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;

public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor(String color);
   public abstract Shape getShape(String shape);
}

两个工厂

//Color工厂
package com.qcby.designpattern.factoryTest.factory;

import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Blue;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Green;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Red;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;

public class ColorFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }        
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}

//shape工厂
package com.qcby.designpattern.factoryTest.factory;

import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Circle;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Rectangle;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Square;

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      return null;
   }
}

生成器类

package com.qcby.designpattern.factoryTest;

import com.qcby.designpattern.factoryTest.factory.AbstractFactory;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.factory.ColorFactory;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.factory.ShapeFactory;

public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
}

测试类

package com.qcby.designpattern.factoryTest;

import com.qcby.designpattern.factoryTest.color.Color;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.factory.AbstractFactory;
import com.qcby.designpattern.factoryTest.shape.Shape;

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
 
      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
      
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
 
      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
 
      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
 
      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();
 
      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("GREEN");
 
      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();
 
      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
 
      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
}