Java设计模式——工厂模式

一、概念

        工厂模式提供了一种将对象的实例化过程封装在工厂类中的方式。通过使用工厂模式，可以将对象的创建与使用代码分离，提供一种统一的接口来创建不同类型的对象。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。

二、优缺点

优点：

• 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
• 扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展工厂类就可以。
• 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
• 面向接口编程，体现了面向对象的思想；
• 将创建对象的工作转移到了工厂类；

缺点：

• 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，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。

三、使用场景

1. 日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 
2. 数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
3. 设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。
4. JDK中的工厂设计模型实例：1）valueOf() 在包装类中，如Boolean, Integer 也使用了工厂方法模式；2）java.util.Calendar, ResourceBundle and NumberFormat getInstance() 使用了工厂方法模式；

四、实现方式步骤

1.定义一个抽象产品（抽象行为/接口）

public abstract class Computer {
    
    public abstract String getRAM();
    public abstract String getHDD();
    public abstract String getCPU();
    
    @Override
    public String toString(){
        return "RAM= "+this.getRAM()+", HDD="+this.getHDD()+", CPU="+this.getCPU();
    }
}

2.定义一个具体产品

1）定义PC类，实现Computer

public class PC extends Computer {
 
    private String ram;
    private String hdd;
    private String cpu;
    
    public PC(String ram, String hdd, String cpu){
        this.ram=ram;
        this.hdd=hdd;
        this.cpu=cpu;
    }
    @Override
    public String getRAM() {
        return this.ram;
    }
 
    @Override
    public String getHDD() {
        return this.hdd;
    }
 
    @Override
    public String getCPU() {
        return this.cpu;
    }
}

 2）定义Service类，实现Computer

public class Server extends Computer {
 
    private String ram;
    private String hdd;
    private String cpu;
    
    public Server(String ram, String hdd, String cpu){
        this.ram=ram;
        this.hdd=hdd;
        this.cpu=cpu;
    }
    @Override
    public String getRAM() {
        return this.ram;
    }
 
    @Override
    public String getHDD() {
        return this.hdd;
    }
 
    @Override
    public String getCPU() {
        return this.cpu;
    }
}

3.定义一个工厂

注意：

• 工厂类可以单例的（添加判断该对象是或否已经创建过）
• getComputer可以是静态的
• getComputer是工厂类的方法，基于相同的参数类型返回不同的对象

public class ComputerFactory {
 
    public static Computer getComputer(String type, String ram, String hdd, String cpu){
        if("PC".equalsIgnoreCase(type)) return new PC(ram, hdd, cpu);
        else if("Server".equalsIgnoreCase(type)) return new Server(ram, hdd, cpu);
        
        return null;
    }
}

4.测试

public class TestFactory {
 
    public static void main(String[] args) {
        Computer pc = ComputerFactory.getComputer("pc","2 GB","500 GB","2.4 GHz");
        Computer server = ComputerFactory.getComputer("server","16 GB","1 TB","2.9 GHz");
        System.out.println("Factory PC Config::"+pc);
        System.out.println("Factory Server Config::"+server);
    }
 
}