工厂设计模式总结

一、简单工厂

1.1 概述

背景： 代码中存在根据不同条件创建不同对象的场景。例如：

if ("json".equals(name)) {
     return new JsonConfigParser();
} else if ("xml".equals(name)) {
     return new XmlConfigParser();
} else if ("yaml".equals(name)) {
     return new YamlConfigParser();
}

存在的问题：

• 当需要增加新的对象时，需要直接修改代码，违背了开闭原则；
• 对象的创建和使用耦合在一块，耦合性强，违背了面向接口编程；
• 创建和使用在同一个方法中，违背了方法的单一职责原则，若方法逻辑复杂，则会导致可读性下降

解决方案： 使用简单工厂。抽象出一个Factory类，负责对象的创建，并提供给外部使用的方法。

1.2 定义

 提供一个创建对象实例的功能，而无需关心其具体实现。被创建实例的类型可以是接口、抽象类或普通类。

1.3实现方案

多例场景下：所有对象抽象出一层Factory对象，但中间的if…else逻辑没有去掉，修改时违背了开闭原则；
单例场景：使用Map提前缓存单例对象。

1.4 优缺点

优点：

1. 封装性好。对创建对象的行为封装了一层Factory类，实现了面向接口编程；
2. 松耦合。将对象创建和使用解耦，实现了松耦合；
3. 可维护性好。将创建对象的行为统一到Factory类中，实现【一处修改，多处联动】，维护性大大提高；
4. 符合单一职责。将创建对象的行为放到Factory类中，实现了Factory类的职责单一。

缺点：

1. 客户端需要知道传入的参数是什么含义，才能准确创建对象，增加了复杂度；
2. 若需要新增加对象的类型，需要修改Factory类中的if..else逻辑，违背了开闭原则

二、工厂方法

2.1 背景

主要解决：简单工厂模式下的多例场景中的if…else问题，使修改代码符合开闭原则。

2.2 定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，使一个类的实例化延迟到其子类中。

2.3 实现方案

方案1：使用多态的方式，针对每一个对象，单独创建一个工厂类，但是在使用端又引入了if…else来判断使用哪个Factory类
优化方案：Factory一般场景下是单例的，考虑使用Map来进行缓存【SpringBoot中可以使用@PostConstuct注解实现无缝注入】

2.4 优缺点

优点：

1. 符合开闭原则

缺点：

1. 增加了类的个数，降低了可读性

三、抽象工厂

背景： 简单工厂和工厂方法解决的是单一维度的分类方式。比如按照颜色给水果进行分类，但是若新增分类方式，按照品种进行分类，则需要创建一倍的工厂对象，增加了系统复杂度。
解决方案： 一个工厂对象可以创建不同类型的对象，可以有效降低工厂对象的个数。

四、三种实现方式的应用场景

4.1 按照维度来区分

单一维度：采用简单工厂或工厂方法模式
多维度：采用抽象工厂模式

4.2 简单工厂和工厂方法模式区分

1. 如果每个Factory仅做简单的new对象操作，会导致Factory层非常薄，考虑采用简单工厂方式；
2. 若创建对象的逻辑比较复杂，比如中间要组合其他类对象，做各种初始化操作的时候，考虑采用工厂方法模式。

某些场景下: 如果对象不可复用，那工厂类每次都要返回不同的对象。如果我们使用简单工厂模式来实现，就只能选择第一种包含 if 分支逻辑的实现方式。如果我们还想避免烦人的 if-else 分支逻辑，这个时候，我们就推荐使用工厂方法模式

五、收获

1. 【封装变化】：要识别出【稳定点和非稳定点】，将非稳定点进行约束，即要考虑扩展，使用设计模式进行优化。比如工厂模式，稳定点是调用方使用方式，非稳定点是对象的创建逻辑，因此，将创建逻辑给抽取出来
2. 【代码复用】：项目中很多地方使用相同的逻辑，那么需要抽取通用的逻辑出来进行封装。比如工厂模式，创建对象的动作可能散落在各个地方，使用工厂模式可以统一管理，达到代码复用；
3. 【隔离复杂性】：将复杂的逻辑封装起来，调用者可以不关系复杂逻辑的过程；
4. 【控制复杂度】：将复杂的逻辑抽离出来，让原本的函数职责更加单一，代码更加简洁。比如工厂模式，将创建逻辑抽取到Factory类中