工厂模式介绍

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。它是创建型模式。

简单工厂

简单工厂模式是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例, 但它不属于GOF 23种设计模式

简单工厂适用于工厂类负责创建的对象较少的场景, 且客户端只需要传入工厂类的参数, 对于如何创建对象的逻辑不需要关心

适用场景: 工厂类负责创建的对象较少对于如何创建对象的逻辑不需要关心

优点: 只需要传入一个正确的参数就可以获取所需要的对象无需知道创建细节

缺点: 违背开闭原则不易于扩展过于复杂的产品结构新增产品需要修改工厂类的代码

以下我们用支付场景演示简单工厂用法

1.定义支付接口

/**
 * 支付接口
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IPay {
    void payment();
}

2.编写工厂实例

/**
 * 付款方式工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class PayFactory {

    /**
     * 创建付款实例
     * Class<? extends IPay> 单一原则 限制必须是 IPay 的子类
     */
    public IPay create(Class<? extends IPay> clazz) {
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }

}

3.编写具体的支付类例如: 微信支付宝

/**
 * 微信支付
 *
 * @author Lion Li
 */
public class WxPay implements IPay {

    public void payment() {
        System.out.println("微信支付");
    }
}
/**
 * 支付宝支付
 *
 * @author Lion Li
 */
public class ZfbPay implements IPay {

    public void payment() {
        System.out.println("支付宝支付");
    }
}

4.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        IPay wx = new PayFactory().create(WxPay.class);
        IPay zfb = new PayFactory().create(ZfbPay.class);
        wx.payment();
        zfb.payment();
    }
}

工厂方法模式

工厂方法模式是指定义一个创建对象的接口, 但让实现这个接口的类来觉得实例化哪个类, 工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行

适用场景: 创建对象需要大量重复的代码不依赖于产品类实例如何被创建实现等细节

优点: 用户只需要关心所需要产品对应的工厂无需关心创建细节加入新产品符合开闭原则提供了系统的可扩展性

缺点: 类的个数容易过多增加的代码的结构负责都增加了系统的抽象性和理解难度

以下我们用汽车场景工厂方法模式用法

1.定义汽车接口规范

/**
 * 汽车接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICar {
    void name();
}

2.编写汽车工厂接口规范

/**
 * 汽车工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICarFactory {
    ICar create();
}

3.编写具体的汽车种类例如: 宝马大众

/**
 * 宝马汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCar implements ICar {

    public void name() {
        System.out.println("我是宝马");
    }
}
/**
 * 大众汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCar implements ICar {

    public void name() {
        System.out.println("我是大众");
    }
}

4.编写具体的汽车工厂例如: 宝马工厂大众工厂

/**
 * 宝马汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCarFactory implements ICarFactory {

    public ICar create() {
        return new BaoMaCar();
    }
}
/**
 * 大众汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCarFactory implements ICarFactory {

    public ICar create() {
        return new DaZhongCar();
    }
}

5.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        ICarFactory baomaFactory = new BaoMaCarFactory();
        ICar baoma = baomaFactory.create();
        baoma.name();
        ICarFactory dazhongFactory = new DaZhongCarFactory();
        ICar dazhong = dazhongFactory.create();
        dazhong.name();
    }

}

抽象工厂

抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口无需指定他们具体的类

适用场景:

不依赖于产品类实例如何被创建等细节强调一系列相关产品对象一起使用创建对象需要大量重复的代码

提供一个产品类的库所有产品以同样的接口出现从而不依赖于具体的实现

优点: 具体产品在应用层代码隔离无需关心创建细节将一个系列的产品统一到一起创建

缺点: 规定了所有可能被创建的产品集合产品中扩展新产品困难需要修改抽象工厂的接口增加了系统的理解难度和抽象性

以下我们用多种出行方式来演示抽象工厂用法

1.定义产品接口规范

/**
 * 汽车接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICar {
    void name();
}
/**
 * 飞机接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IAircraft {

    void name();
}

2.定义产品工厂接口规范

/**
 * 汽车工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICarFactory {
    ICar create();
}
/**
 * 飞机工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IAircraftFactory {
    IAircraft create();
}

3.定义所有产品实现

/**
 * 宝马汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCar implements ICar {
    public void name() {
        System.out.println("我是宝马");
    }
}
/**
 * 大众汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCar implements ICar {
    public void name() {
        System.out.println("我是大众");
    }
}
/**
 * 波音飞机
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BoYinAircraft implements IAircraft {
    public void name() {
        System.out.println("我是波音");
    }
}
/**
 * 空客飞机
 *
 * @author Lion Li
 */
public class KongKeAircraft implements IAircraft {
    public void name() {
        System.out.println("我是空客");
    }
}

4.定义所有产品工厂实现

/**
 * 宝马汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCarFactory implements ICarFactory {
    public ICar create() {
        return new BaoMaCar();
    }
}
/**
 * 大众汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCarFactory implements ICarFactory {
    public ICar create() {
        return new DaZhongCar();
    }
}
/**
 * 波音飞机工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BoYinAircraftFactory implements IAircraftFactory {
    public IAircraft create() {
        return new BoYinAircraft();
    }
}
/**
 * 空客飞机工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class KongKeAircraftFactory implements IAircraftFactory {
    public IAircraft create() {
        return new KongKeAircraft();
    }
}

5.定义交通工具抽象工厂

/**
 * 交通工具抽象工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public abstract class TransportationFactory {

    public void init() {
        System.out.println("初始化数据");
    }

    protected abstract ICar createCar(Class<? extends ICarFactory> clazz);

    protected abstract IAircraft createAircraft(Class<? extends IAircraftFactory> clazz);
}

6.定义出行方式工厂

/**
 * 出行方式工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class TravelFactory extends TransportationFactory {
    @Override
    protected ICar createCar(Class<? extends ICarFactory> clazz) {
        super.init();
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance().create();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    protected IAircraft createAircraft(Class<? extends IAircraftFactory> clazz) {
        super.init();
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance().create();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }
}

7.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        TransportationFactory factory = new TravelFactory();
        ICar baoma = factory.createCar(BaoMaCarFactory.class);
        baoma.name();
        ICar dazhong = factory.createCar(DaZhongCarFactory.class);
        dazhong.name();
        IAircraft boyin = factory.createAircraft(BoYinAircraftFactory.class);
        boyin.name();
        IAircraft kongke = factory.createAircraft(KongKeAircraftFactory.class);
        kongke.name();
    }

}