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一文看懂JAVA設(shè)計(jì)模式之工廠模式

更新時(shí)間：2020年06月04日 11:14:19 作者：alpha_panda

本文主要介紹了JAVA中設(shè)計(jì)模式的工廠模式，文中講解非常詳細(xì)，代碼幫助大家更好的學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下

工廠顧名思義就是創(chuàng)建產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品是具體產(chǎn)品還是具體工廠可分為簡(jiǎn)單工廠模式和工廠方法模式，根據(jù)工廠的抽象程度可分為工廠方法模式和抽象工廠模式。該模式用于封裝和管理對(duì)象的創(chuàng)建，是一種創(chuàng)建型模式。本文從一個(gè)具體的例子逐步深入分析，來(lái)體會(huì)三種工廠模式的應(yīng)用場(chǎng)景和利弊。

1. 簡(jiǎn)單工廠模式

該模式對(duì)對(duì)象創(chuàng)建管理方式最為簡(jiǎn)單，因?yàn)槠鋬H僅簡(jiǎn)單的對(duì)不同類對(duì)象的創(chuàng)建進(jìn)行了一層薄薄的封裝。該模式通過(guò)向工廠傳遞類型來(lái)指定要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象，其UML類圖如下：

下面我們使用手機(jī)生產(chǎn)來(lái)講解該模式：

Phone類：手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范類(AbstractProduct)

public interface Phone {
 void make();
}

MiPhone類：制造小米手機(jī)（Product1）

public class MiPhone implements Phone {
 public MiPhone() {
  this.make();
 }
 @Override
 public void make() {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println("make xiaomi phone!");
 }
}

IPhone類：制造蘋果手機(jī)（Product2）

public class IPhone implements Phone {
 public IPhone() {
  this.make();
 }
 @Override
 public void make() {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println("make iphone!");
 }
}

PhoneFactory類：手機(jī)代工廠（Factory）

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

演示：

public class Demo {
 public static void main(String[] arg) {
  PhoneFactory factory = new PhoneFactory();
  Phone miPhone = factory.makePhone("MiPhone");   // make xiaomi phone!
  IPhone iPhone = (IPhone)factory.makePhone("iPhone"); // make iphone!
 }
}

2. 工廠方法模式(Factory Method)

和簡(jiǎn)單工廠模式中工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)所有產(chǎn)品相比，工廠方法模式將生成具體產(chǎn)品的任務(wù)分發(fā)給具體的產(chǎn)品工廠，其UML類圖如下：

也就是定義一個(gè)抽象工廠，其定義了產(chǎn)品的生產(chǎn)接口，但不負(fù)責(zé)具體的產(chǎn)品，將生產(chǎn)任務(wù)交給不同的派生類工廠。這樣不用通過(guò)指定類型來(lái)創(chuàng)建對(duì)象了。

接下來(lái)繼續(xù)使用生產(chǎn)手機(jī)的例子來(lái)講解該模式。

其中和產(chǎn)品相關(guān)的Phone類、MiPhone類和IPhone類的定義不變。

AbstractFactory類：生產(chǎn)不同產(chǎn)品的工廠的抽象類

public interface AbstractFactory {
 Phone makePhone();
}

XiaoMiFactory類：生產(chǎn)小米手機(jī)的工廠（ConcreteFactory1）

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

AppleFactory類：生產(chǎn)蘋果手機(jī)的工廠（ConcreteFactory2）

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

演示：

public class Demo {
 public static void main(String[] arg) {
  AbstractFactory miFactory = new XiaoMiFactory();
  AbstractFactory appleFactory = new AppleFactory();
  miFactory.makePhone();   // make xiaomi phone!
  appleFactory.makePhone();  // make iphone!
 }
}

3. 抽象工廠模式(Abstract Factory)

上面兩種模式不管工廠怎么拆分抽象，都只是針對(duì)一類產(chǎn)品Phone（AbstractProduct），如果要生成另一種產(chǎn)品PC，應(yīng)該怎么表示呢？

最簡(jiǎn)單的方式是把2中介紹的工廠方法模式完全復(fù)制一份，不過(guò)這次生產(chǎn)的是PC。但同時(shí)也就意味著我們要完全復(fù)制和修改Phone生產(chǎn)管理的所有代碼，顯然這是一個(gè)笨辦法，并不利于擴(kuò)展和維護(hù)。

抽象工廠模式通過(guò)在AbstarctFactory中增加創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，并在具體子工廠中實(shí)現(xiàn)新加產(chǎn)品的創(chuàng)建，當(dāng)然前提是子工廠支持生產(chǎn)該產(chǎn)品。否則繼承的這個(gè)接口可以什么也不干。

其UML類圖如下：

從上面類圖結(jié)構(gòu)中可以清楚的看到如何在工廠方法模式中通過(guò)增加新產(chǎn)品接口來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的增加的。

接下來(lái)我們繼續(xù)通過(guò)小米和蘋果產(chǎn)品生產(chǎn)的例子來(lái)解釋該模式。

為了弄清楚上面的結(jié)構(gòu)，我們使用具體的產(chǎn)品和工廠來(lái)表示上面的UML類圖，能更加清晰的看出模式是如何演變的：

PC類：定義PC產(chǎn)品的接口(AbstractPC)

public interface PC {
 void make();
}

MiPC類：定義小米電腦產(chǎn)品(MIPC)

public class MiPC implements PC {
 public MiPC() {
  this.make();
 }
 @Override
 public void make() {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println("make xiaomi PC!");
 }
}

MAC類：定義蘋果電腦產(chǎn)品(MAC)

public class MAC implements PC {
 public MAC() {
  this.make();
 }
 @Override
 public void make() {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println("make MAC!");
 }
}

下面需要修改工廠相關(guān)的類的定義：

AbstractFactory類：增加PC產(chǎn)品制造接口

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

XiaoMiFactory類：增加小米PC的制造（ConcreteFactory1）

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

AppleFactory類：增加蘋果PC的制造（ConcreteFactory2）

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

演示：

public class Demo {
 public static void main(String[] arg) {
  AbstractFactory miFactory = new XiaoMiFactory();
  AbstractFactory appleFactory = new AppleFactory();
  miFactory.makePhone();   // make xiaomi phone!
  miFactory.makePC();    // make xiaomi PC!
  appleFactory.makePhone();  // make iphone!
  appleFactory.makePC();   // make MAC!
 }
}

總結(jié)：

上面介紹的三種工廠模式有各自的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)際應(yīng)用時(shí)能解決問(wèn)題滿足需求即可，可靈活變通，無(wú)所謂高級(jí)與低級(jí)。

此外無(wú)論哪種模式，由于可能封裝了大量對(duì)象和工廠創(chuàng)建，新加產(chǎn)品需要修改已定義好的工廠相關(guān)的類，因此對(duì)于產(chǎn)品和工廠的擴(kuò)展不太友好，利弊需要權(quán)衡一下。

以上就是一文看懂JAVA設(shè)計(jì)模式之工廠模式的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 設(shè)計(jì)模式之工廠模式的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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