软件设计模式 | 创建型之工厂模式（3种工厂）

一时失言乱红尘 2023-10-11 15:10 64阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *  工厂模式
     *   *  1. 简单工厂模式
         *  2. 工厂方法模式(Factory Method)
         *  3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)

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### 工厂模式 ###

工厂顾名思义就是创建产品，根据产品是具体产品还是具体工厂可分为简单工厂模式和工厂方法模式，根据工厂的抽象程度可分为工厂方法模式和抽象工厂模式。该模式用于封装和管理对象的创建，是一种创建型模式。本文从一个具体的例子逐步深入分析，来体会三种工厂模式的应用场景和利弊。

**（注意：本文没有区分抽象类与接口，因为在只有实现抽象方法的方面，抽象类和接口的作用是一样的。）**

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#### 1. 简单工厂模式 ####

该模式对对象创建管理方式最为简单，因为其仅仅简单的对不同类对象的创建进行了一层薄薄的封装。该模式通过向工厂传递类型来指定要创建的对象，下面我们使用手机生产来讲解该模式，其UML类图如下：

![在这里插入图片描述][20201227214416485.png_pic_center]

**Phone类：手机标准规范类(AbstractProduct)**

public interface Phone{
        
        public void make();
    }

**MiPhone类：制造小米手机（Product1）**

public class MiPhone implements Phone{
        
        public MiPhone(){
        
            this.make();
        }
        @Override
        public void make() {
        
            System.out.println("小米手机");
        }
    }

**ApplePhone 类：制造苹果手机（Product2）**

public class ApplePhone implements Phone{
        
        public ApplePhone(){
        
            this.make();
        }
        @Override
        public void make() {
        
            System.out.println("苹果手机");
        }
    }

**PhoneFactory类：手机代工厂（Factory）**

public class PhoneFactory {
        
        public Phone makePhone(String phoneType) {
        
            if(phoneType.equals("MiPhone")){
        
                return new MiPhone();
            }
            else if(phoneType.equals("ApplePhone")) {
        
                return new ApplePhone();
            }
            return null;
        }
    }

**演示：客户端代码**

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            PhoneFactory factory = new PhoneFactory();
            Phone phone1 = factory.makePhone("MiPhone");//小米手机
            Phone phone2 = factory.makePhone("ApplePhone");//苹果手机
        }
    }

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#### 2. 工厂方法模式(Factory Method) ####

和简单工厂模式中工厂负责生产所有产品相比，工厂方法模式将生成具体产品的任务分发给具体的产品工厂，其UML类图如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxOTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70]

也就是定义一个抽象工厂，其定义了产品的生产接口，但不负责具体的产品，将生产任务交给不同的派生类工厂。这样不用通过指定类型来创建对象了。  
  接下来继续使用生产手机的例子来讲解该模式。（其中和产品相关的Phone类、MiPhone类和ApplePhone类的定义不变。AbstractFactory类：生产不同产品的工厂的抽象类）

**AbstractFactory类：生产不同产品的工厂的抽象类**

public interface AbstractFactory {
        
        public Phone makePhone();
    }

**MiFactory类：生产小米手机的工厂（ConcreteFactory1）**

public class MiFactory implements AbstractFactory {
        
        @Override
        public Phone makePhone() {
        
            return new MiPhone();
        }
    }

**AppleFactory类：生产苹果手机的工厂（ConcreteFactory2）**

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
        
        @Override
        public Phone makePhone() {
        
            return new ApplePhone();
        }
    }

**演示：客户端代码**

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            AbstractFactory factory = null;
            factory = new MiFactory();
            factory.makePhone();//小米手机
            factory = new AppleFactory();
            factory.makePhone();//苹果手机
        }
    }

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#### 3. 抽象工厂模式(Abstract Factory) ####

上面两种模式不管工厂怎么拆分抽象，都只是针对一类产品Phone（AbstractProduct），如果要生成另一种产品PC，应该怎么表示呢？  
  最简单的方式是把2中介绍的工厂方法模式完全复制一份，不过这次生产的是PC。但同时也就意味着我们要完全复制和修改Phone生产管理的所有代码，显然这是一个笨办法，并不利于扩展和维护。  
  抽象工厂模式通过在AbstarctFactory中增加创建产品的接口，并在具体子工厂中实现新加产品的创建，当然前提是子工厂支持生产该产品。否则继承的这个接口可以什么也不干。其UML类图如下：  
![在这里插入图片描述][20201227220059919.png]  
**PC类：定义PC产品的接口(AbstractPC)**

public interface PC {
        
        public void make();
    }

**MiPC类：定义小米电脑产品(MIPC)**

public class MiPC implements PC {
        
        public MiPC(){
        
            this.make();
        }
        @Override
        public void make() {
        
            System.out.println("小米电脑");
        }
    }

**ApplePC类：定义苹果电脑产品(MAC)**

public class ApplePC implements PC {
        
        public ApplePC(){
        
            this.make();
        }
        @Override
        public void make() {
        
            System.out.println("苹果电脑");
        }
    }

**下面需要修改工厂相关的类的定义：**  
**AbstractFactory类：增加PC产品制造接口**

public interface AbstractFactory {
        
        public Phone makePhone();
        public PC makePC();
    }

**XiaoMiFactory类：增加小米PC的制造（ConcreteFactory1）**

public class MiFactory implements AbstractFactory {
        
        @Override
        public Phone makePhone() {
        
            return new MiPhone();
        }
        @Override
        public PC makePC() {
        
            return new MiPC();
        }
    }

**AppleFactory类：增加苹果PC的制造（ConcreteFactory2）**

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
        
        @Override
        public Phone makePhone() {
        
            return new ApplePhone();
        }
        @Override
        public PC makePC() {
        
            return new ApplePC();
        }
    }

**演示：客户端代码**

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            AbstractFactory factory = null;
            factory = new MiFactory();
            factory.makePhone();//小米手机
            factory.makePC();//小米电脑
            System.out.println("--------------------------------");
            factory = new AppleFactory();
            factory.makePhone();//苹果手机
            factory.makePC();//苹果电脑
        }
    }

[参考博客：https://www.cnblogs.com/yssjun/p/11102162.html][https_www.cnblogs.com_yssjun_p_11102162.html]

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[https_www.cnblogs.com_yssjun_p_11102162.html]: https://www.cnblogs.com/yssjun/p/11102162.html