工厂模式-设计模式

上一篇我们讲述了单例模式，本篇博客将讲述工厂模式，关于工厂模式，也有很多人写过，反正都大同小异。废话少说，下面我们将直接讲述工厂模式的原理。

一、概述

1.1 定义

定义一个创建产品对象的工厂接口,将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类当中.

我们将被创建的对象称为“产品” , 将创建产品的对象称为“工厂”. 如果创建的产品不多, 只要一个工厂类就可以完成, 这种模式叫做“简单工厂模式”. 它不属于 GoF 的 23 种经典设计模式，它的缺点是增加新产品时会违背“开闭原则”。

1.2 优缺点

优点:

用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程；
在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则；

缺点:

每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。

2、工厂模式使用的场景

如果一个对象拥有比较多的子类，那么该对象的子类使用工厂模式方法是最好的，使用工厂模式不但可以实现面向接口编程，也会为开发和维护带来方便。

客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等。
创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。
客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌。

3、铺垫

简单工厂模式一般分为普通简单工厂，多方法简单工厂以及静态方法简单工厂。

3.1 普通简单工厂

普通简单工厂就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的某一些类进行实例的创建，UML图如下：

举例如下：

首先，创建二者的共同接口

public interface Sender {  
    public void Send();  
}

其次，创建实现类

public class MailSender implements Sender {  
    @Override  
    public void Send() {  
        System.out.println("this is mailsender!");  
    }  
}  

public class SmsSender implements Sender {  
  
    @Override  
    public void Send() {  
        System.out.println("this is sms sender!");  
    }  
}

最后我们创建工厂类

public class SendFactory {  
  
    public Sender produce(String type) {  
        if ("mail".equals(type)) {  
            return new MailSender();  
        } else if ("sms".equals(type)) {  
            return new SmsSender();  
        } else {  
            System.out.println("请输入正确的类型!");  
            return null;  
        }  
    }  
}

我们测试一下

public class FactoryTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SendFactory factory = new SendFactory();  
        Sender sender = factory.produce("sms");  
        sender.Send();  
    }  
}

输出：this is sms sender！

3.2 多方法简单工厂

多方法是对普通方法模式的改进，在上面使用普通的工厂模式，发现如果传递的字符串出现错误，则不能正确的创建对象，多个工厂模式是提供多个工厂方法，分别进行创建对象。关系图如下：

将上面的代码做下修改，改动下sendFactory即可

 public Sender produceMail(){  
        return new MailSender();  
    }  
      
    public Sender produceSms(){  
        return new SmsSender();  
    }  
}

测试类如下：

public class FactoryTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SendFactory factory = new SendFactory();  
        Sender sender = factory.produceMail();  
        sender.Send();  
    }  
}

输出：this is mailsender!

3.3 多个静态方法

将上面的多个工厂方法模式设置为静态的，不需要创建实例，直接调用就可以。

public class SendFactory {  
      
    public static Sender produceMail(){  
        return new MailSender();  
    }  
      
    public static Sender produceSms(){  
        return new SmsSender();  
    }  
}

测试一下

public class FactoryTest {  
  
    public static void main(String[] args) {      
        Sender sender = SendFactory.produceMail();  
        sender.Send();  
    }  
}

从上面，工厂模式适合：凡事出现了大量的产品需要创建，并且有共同的接口时，我们可以利用工厂模式去创建。大多数情况下，我们使用第三种创建方式。

二、工厂方法模式

工厂方法模式，就是创建一个工厂接口和创建多个工厂的实现类，这样对于一旦增加了新的功能，直接增加新的工厂类就可以，不需要更改以前代码。

工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等4个要素构成。本节来分析其基本结构和实现方法。

结构:

工厂方法模式的主要角色如下。

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来创建产品。
具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。

2. 代码

下面讲述例子：

public interface Sender {  
    public void Send();  
}

两个实现类：

public class MailSender implements Sender {  
    @Override  
    public void Send() {  
        System.out.println("this is mailsender!");  
    }  
}

public class SmsSender implements Sender {  
  
    @Override  
    public void Send() {  
        System.out.println("this is sms sender!");  
    }  
}

两个工厂类

public class SendMailFactory implements Provider {  
      
    @Override  
    public Sender produce(){  
        return new MailSender();  
    }  
}

public class SendSmsFactory implements Provider{  
  
    @Override  
    public Sender produce() {  
        return new SmsSender();  
    }  
}

然后再提供一个接口

public interface Provider {  
    public Sender produce();  
}

测试类

public class Test {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Provider provider = new SendMailFactory();  
        Sender sender = provider.produce();  
        sender.Send();  
    }  
}

从上面可以看出，如果你想完成一个新的需求，发即时消息，只需要做一个实现类，然后实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，这样就OK啦，无须修改原本的代码，就这样，拓展性比较好。

以上就是工厂模式的讲解，希望对大家有所帮助，欢迎指正！