java设计模式-工厂模式

模式导读：

        在现实生活中，我们可能会有过这样一种经历，我想要一台笔记本电脑，但是平常对在实体店里面的笔记本电脑价格不太满意，然后我们就想着去进货的厂里面找，我们不需要关注我们要买的笔记本电脑是怎样生产的，我们只需要一手交钱，一手交货就可以了。这便是工厂方法适用的一种场景，它让我们不需要去关注产品的生产，只需要知道自己需要这种产品即可。

工厂模式：实现了创建者和调用者的分离。

核心本质：

• 实例化对象，用工厂方法代替new操作；
• 将选择实现类，创建对象统一管理和控制，从而将调用者和实现类解耦。

分类:

• 简单工厂模式：也叫静态工厂模式，一般使用静态方法，通过接受的参数的不同返回不同的对象实例，用来生产同意同一等级结构中的任意产品。对于增加新的产品，需要修改已有的代码，违反了开闭原则。
• 工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。支持增加任意产品。
• 抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品，不能增加新的产品，支持增加产品族。

简单工厂模式与工厂模式的区别:

     简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立的模块而言）工厂类，而工厂模式有一组实现了相同接口的工厂类。

一:简单工厂模式:

参考类图:

代码实现：

1.抽象产品类，并提供一个抽象方法用于信息显示

package com.etc.simplefactory;

public interface Computer {
    //定义一个抽象的产品类并给它一个信息显示的方法
    void showMessage();
}

2.具体的产品类，实现抽象产品类

package com.etc.simplefactory;

public class Lenveno implements Computer {
    public double price;

    public Lenveno(double price) {
        this.price=price;
    }
    @Override
    public void showMessage() {
        System.out.println("这是一台价格为:"+price+"的联想电脑!");
    }

}

package com.etc.simplefactory;

public class Apple implements Computer {
    public double price;

    public Apple(double price) {
        this.price=price;
    }
    
    @Override
    public void showMessage() {
        System.out.println("这是一台价格为:"+price+"的苹果电脑!");

    }

}

3.产品工厂类，提供创建产品的方法

package com.etc.simplefactory;

//电脑制造商，制造特定的产品
public class ComputerFactory {
    //制造联想电脑
    public static Computer createComputer(String msg) {
        if(msg.equals("联想电脑")) {
            return new Lenveno(3900);
        }
        if(msg.equals("苹果电脑")) {
            return new Apple(8500);
        }
        else
            return null;
    }
}

4.客户端类，提出需求，给出产品信息

package com.etc.simplefactory;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //客户需要联想电脑
        Computer lenveno=ComputerFactory.createComputer("联想电脑");
        lenveno.showMessage();
        //客户需要苹果电脑
        Computer apple=ComputerFactory.createComputer("苹果电脑");
        apple.showMessage();
        
    }

}

效果截图:

二:工厂方法模式:

参考类图:

 

代码实现:

1.抽象产品类，并提供一个抽象方法用于信息显示

1 package com.etc.simplefactory;
2 
3 public interface Computer {
4     //定义一个抽象的产品类并给它一个信息显示的方法
5     void showMessage();
6 }

2.具体的产品类，实现抽象产品类

 1 package com.etc.simplefactory;
 2 
 3 public class Lenveno implements Computer {
 4     public double price;
 5 
 6     public Lenveno(double price) {
 7         this.price=price;
 8     }
 9     @Override
10     public void showMessage() {
11         System.out.println("这是一台价格为:"+price+"的联想电脑!");
12     }
13 
14 }

 1 package com.etc.simplefactory;
 2 
 3 public class Apple implements Computer {
 4     public double price;
 5 
 6     public Apple(double price) {
 7         this.price=price;
 8     }
 9     
10     @Override
11     public void showMessage() {
12         System.out.println("这是一台价格为:"+price+"的苹果电脑!");
13 
14     }
15 
16 }

 3.定义抽象工厂接口，里面定义抽象产品创建方法

package com.etc.factory;

//抽象工厂接口
public interface ComputerFactory {
    //产品生产抽象方法
    public  Computer createComputer(String msg);

}

4.具体的工厂类，创建对应的产品

package com.etc.factory;
//具体的联想电脑生产工厂
public class LenvenoFactory implements ComputerFactory {

    @Override
    public Computer createComputer(String msg) {
        if(msg.equals("联想电脑")) {
            return new Lenveno(4500);
        }
        else 
            return null;
    }
}

package com.etc.factory;
//苹果电脑具体生产工厂
public class AppleFactory implements ComputerFactory {

    @Override
    public Computer createComputer(String msg) {
        if(msg.equals("苹果电脑")) {
            return new Apple(9600);
        }
        else 
            return null;
    }

}

5.客户端类，根据用户需求给定特定工厂的特定产品

package com.etc.factory;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //客户需要联想电脑
        Computer lenveno=new LenvenoFactory().createComputer("联想电脑");
        lenveno.showMessage();
        //客户需要苹果电脑
        Computer apple=new AppleFactory().createComputer("苹果电脑");
        apple.showMessage();
    }

}

效果截图:

 

工厂模式优缺点:

优点:

1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。
3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

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。

适用场景:

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。