工厂模式

1、基本概念

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,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

工厂模式:

工厂模式根据抽象程度的不同分为三种:简单工厂模式(也叫静态工厂模式)、工厂方法模式、以及抽象工厂模式。工厂模式是编程中经常用到的一种模式。它的主要优点有:

可以使代码结构清晰,有效地封装变化。在编程中,产品类的实例化有时候是比较复杂和多变的,通过工厂模式,将产品的实例化封装起来,使得调用者根本无需关心产品的实例化过程,只需依赖工厂即可得到自己想要的产品。

对调用者屏蔽具体的产品类。如果使用工厂模式,调用者只关心产品的接口就可以了,至于具体的实现,调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现,对调用者来说没有任何影响。

降低耦合度。产品类的实例化通常来说是很复杂的,它需要依赖很多的类,而这些类对于调用者来说根本无需知道,如果使用了工厂方法,我们需要做的仅仅是实例化好产品类,然后交给调用者使用。对调用者来说,产品所依赖的类都是透明的。

工厂方法模式:

工厂方法模式有四个要素:
工厂接口。工厂接口是工厂方法模式的核心,与调用者直接交互用来提供产品。在实际编程中,有时候也会使用一个抽象类来作为与调用者交互的接口,其本质上是一样的。

工厂实现。在编程中,工厂实现决定如何实例化产品,是实现扩展的途径,需要有多少种产品,就需要有多少个具体的工厂实现。

产品接口。产品接口的主要目的是定义产品的规范,所有的产品实现都必须遵循产品接口定义的规范。产品接口是调用者最为关心的,产品接口定义的优劣直接决定了调用者代码的稳定性。同样,产品接口也可以用抽象类来代替,但要注意最好不要违反里氏替换原则。

产品实现。实现产品接口的具体类,决定了产品在客户端中的具体行为。

抽象工厂模式

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于,工厂方法模式针对的是一个产品等级结构;而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中,通常一个产品结构,表现为一个接口或者抽象类,也就是说,工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类,而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。

在抽象工厂模式中,有一个产品族的概念:所谓的产品族,是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族;而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。我们依然拿生产汽车的例子来说明他们之间的区别。

2、实例

2.1 普通方法

如果客户需要两辆汽车 通常的做法
这里写图片描述

public class BMW320 {  
    public BMW320(){  
        System.out.println("制造-->BMW320");  
    }  
}  

public class BMW523 {  
    public BMW523(){  
        System.out.println("制造-->BMW523");  
    }  
}  

public class Customer {  
    public static void main(String[] args) {  
        BMW320 bmw320 = new BMW320();  
        BMW523 bmw523 = new BMW523();  
    }  
}  

然而通常客户只需要汽车,而不会关心汽车制造的细节。即降低耦合,可以将汽车制造的方法隐藏起来,可以使用简单工厂模式

2.2 简单工厂模式

这里写图片描述

//产品类
abstract class BMW {  
    public BMW(){}  
}  

public class BMW320 extends BMW {  
    public BMW320() {  
        System.out.println("制造-->BMW320");  
    }  
}  

public class BMW523 extends BMW{  
    public BMW523(){  
        System.out.println("制造-->BMW523");  
    }  
}  
//工厂类
public class Factory {  
    public BMW createBMW(int type) {  
        switch (type) {
        case 320:  
            return new BMW320();  

        case 523:  
            return new BMW523();  

        default:  
            break;  
        }  
        return null;  
    }  
}
//客户
public class Customer {  
    public static void main(String[] args) {  
        Factory factory = new Factory();  
        BMW bmw320 = factory.createBMW(320);  
        BMW bmw523 = factory.createBMW(523);  
    }  
}  

通过Factory类,隔离了BMW的细节。如果有100种BMW类型,只需要增加BMW的子类,扩展性好,而且对其他的类影响较小

随着汽车种类的增加,只使用一个工厂,显得过于臃肿。可以细化工厂类,使职责更明确

2.3 工厂模式

这里写图片描述

将简单工厂的工厂类拆分。

//工厂类
interface FactoryBMW {  
    BMW createBMW();  
}  

public class FactoryBMW320 implements FactoryBMW{
    @Override  
    public BMW320 createBMW() {  

        return new BMW320();  
    }
}

public class FactoryBMW523 implements FactoryBMW {  
    @Override  
    public BMW523 createBMW() {  

        return new BMW523();  
    }  
}  
//客户类
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();
        BMW320 bmw320 = factoryBMW320.createBMW();

        FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();
        BMW523 bmw523 = factoryBMW523.createBMW();
    }
}

工厂类使结构更加灵活。但是当种类非常多时,会出现过多的对象

简单工厂模式跟工厂方法模式极为相似,区别是:简单工厂只有三个要素,他没有工厂接口,并且得到产品的方法一般是静态的。因为没有工厂接口,所以在工厂实现的扩展性方面稍弱,可以算所工厂方法模式的简化版。

2.4 抽象工厂模式

随着客户的要求越来越高,宝马车需要配置空调。于是这个工厂开始生产宝马车和配置需要的空调。这时候工厂有二个系列的产品:宝马车和空调.宝马车必须使用对应的空调才能使用.这时候分别使用一个车工厂和一个空调工厂都不能满足我们的需求,我们必须确认车跟空调的对应关系。因此把车工厂跟空调工厂联系在一起。因此出现了抽象工厂模式。
这里写图片描述

工厂模式是将工厂分为大类。
抽象工厂是将工厂和产品分大类且每个大类都有更多的小类。即不同的类族

例子具体实现:

这里写图片描述

//产品类
//发动机以及型号  
public interface Engine { }  
public class EngineA extends Engine{  
    public EngineA(){  
        System.out.println("制造-->EngineA");  
    }  
}  
public class EngineBextends Engine{  
    public EngineB(){  
        System.out.println("制造-->EngineB");  
    }  
}  

//空调以及型号  
public interface Aircondition { }  
public class AirconditionA extends Aircondition{  
    public AirconditionA(){  
        System.out.println("制造-->AirconditionA");  
    }  
}  
public class AirconditionB extends Aircondition{  
    public AirconditionB(){  
        System.out.println("制造-->AirconditionB");  
    }  
} 
//工厂类
//创建工厂的接口  
public interface AbstractFactory {  
    //制造发动机
    public Engine createEngine();
    //制造空调 
    public Aircondition createAircondition(); 
}  

//为宝马320系列生产配件  
public class FactoryBMW320 implements AbstractFactory{  
    @Override  
    public Engine createEngine() {    
        return new EngineA();  
    }  
    @Override  
    public Aircondition createAircondition() {  
        return new AirconditionA();  
    }  
}  
//宝马523系列
public class FactoryBMW523 implements AbstractFactory {  
     @Override  
    public Engine createEngine() {    
        return new EngineB();  
    }  
    @Override  
    public Aircondition createAircondition() {  
        return new AirconditionB();  
    }
} 
//客户类
public class Customer {  
    public static void main(String[] args){  
        //生产宝马320系列配件
        FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();  
        factoryBMW320.createEngine();
        factoryBMW320.createAircondition();

        //生产宝马523系列配件  
        FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();  
        factoryBMW320.createEngine();
        factoryBMW320.createAircondition();
    }  
}

抽象工厂优缺点:
优点
可以在类的内部对产品族进行约束。所谓的产品族,一般或多或少的都存在一定的关联,抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述,而不必专门引入一个新的类来进行管理。
缺点
产品族的扩展将是一件十分费力的事情,假如产品族中需要增加一个新的产品,则几乎所有的工厂类都需要进行修改。所以使用抽象工厂模式时,对产品等级结构的划分是非常重要的。

适用场景:

不管是简单工厂模式,工厂方法模式还是抽象工厂模式,他们具有类似的特性,所以他们的适用场景也是类似的。

首先,作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过new就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

其次,工厂模式是一种典型的解耦模式,迪米特法则在工厂模式中表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时,可以考虑使用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度。

再次,由于工厂模式是依靠抽象架构的,它把实例化产品的任务交由实现类完成,扩展性比较好。也就是说,当需要系统有比较好的扩展性时,可以考虑工厂模式,不同的产品用不同的实现工厂来组装。
抽象工厂模式与工厂方法模式的区别

抄袭:
概念写的很清晰:http://blog.youkuaiyun.com/zhengzhb/article/details/7348707
例子写的好:http://blog.youkuaiyun.com/hguisu/article/details/7505909
http://blog.youkuaiyun.com/jason0539/article/details/23020989

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