聊聊工厂模式的那些事

工厂模式

实现了创建者和调用者的分离。在创建一个对象时不向客户暴露内部细节，并提供一个创建对象的通用接口。

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。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

详细分类

简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已有代码）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。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

简单工厂模式

简单工厂模式也叫静态工厂模式，就是工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。 对于增加新产品无能为力！不修改代码的话，是无法扩展的。

简单工厂模式的代码如下

//汽车工厂类 public class CarFactory { public static Car createCar(String type){ if("奥迪".equals(type)){ return new Audi(); }else if("奔驰".equals(type)){ return new Benz(); }else{ return null; } } }

汽车接口

public interface Car { void run(); }

两个汽车接口实现类

public class Audi implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奥迪再跑！"); } } public class Benz implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奔驰再跑！"); } }

客户端类

//调用者 public class Client02 { public static void main(String[] args) { Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪"); Car c2 = CarFactory.createCar("奔驰"); c1.run(); c2.run(); } }

UML图如下

工厂方法

为了避免简单工厂模式的缺点，不完全满足OCP。 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类。 工厂方法定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化哪个类。工厂方法把实例化操作推迟到子类。 具体栗子如下所示 //汽车接口以及对应的实现类

public interface Car { void run(); } public class Audi implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奥迪在跑！"); } } public class Byd implements Car { @Override public void run() { System.out.println("比亚迪在跑！"); } }

工厂接口以及对应的实现类

public interface CarFactory { Car createCar(); } public class AudiFactory implements CarFactory { @Override public Car createCar() { return new Audi(); } } public class BydFactory implements CarFactory { @Override public Car createCar() { return new Byd(); } }

客户端类

public class Client { public static void main(String[] args) { Car c1 = new AudiFactory().createCar(); Car c2 = new BydFactory().createCar(); c1.run(); c2.run(); } }

上述代码的uml图如下

工厂方法和简单工厂对比

结构复杂度 ：从结构复杂度比较，显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加，这无疑会使类的个数越来越多，从而增加了结构的复杂程度。代码复杂度 ：代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾，既然简单工厂模式在结构方面相对简洁，那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法（或代码），而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务，代码简洁。客户端编程难度 ：工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP，但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化，这无疑是个吸引人的优点。**管理上的难度 ** ：工厂方法模式完全满足OCP，即它有非常良好的扩展性。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码（修改工厂类的代码）就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP，但我们不需要太拘泥于设计理论，然后从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改，很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候，对工厂类的修改会变得相当麻烦（对号入座已经是个问题了）。反而简单工厂没有这些麻烦，当多个产品类需要修改是，简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类。

根据设计理论建议：工厂方法模式。但实际上，我们一般都用简单工厂模式。

抽象工厂

用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族） 抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。 抽象工厂的栗子代码如下 //产品接口及其实现类

public interface Engine { void run(); void start(); } class LuxuryEngine implements Engine{ @Override public void run() { System.out.println("转的快！"); } @Override public void start() { System.out.println("启动快!可以自动启停！"); } } class LowEngine implements Engine{ @Override public void run() { System.out.println("转的慢！"); } @Override public void start() { System.out.println("启动慢!"); } } public interface Tyre { void revolve(); } class LuxuryTyre implements Tyre { @Override public void revolve() { System.out.println("旋转不磨损！"); } } class LowTyre implements Tyre { @Override public void revolve() { System.out.println("旋转磨损快！"); } } public interface Seat { void massage(); } class LuxurySeat implements Seat { @Override public void massage() { System.out.println("可以自动按摩！"); } } class LowSeat implements Seat { @Override public void massage() { System.out.println("不能按摩！"); } }

//抽象工厂及其实现类

public interface CarFactory { Engine createEngine(); Seat createSeat(); Tyre createTyre(); } public class LowCarFactory implements CarFactory { @Override public Engine createEngine() { return new LowEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LowSeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LowTyre(); } } public class LuxuryCarFactory implements CarFactory { @Override public Engine createEngine() { return new LuxuryEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LuxurySeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LuxuryTyre(); } }

//客户端类

public class Client { public static void main(String[] args) { CarFactory factory = new LuxuryCarFactory(); Engine e = factory.createEngine(); e.run(); e.start(); } }

抽象工厂的UML图如下所示

总结

简单工厂模式(静态工厂模式) 虽然某种程度不符合设计原则，但实际使用最多。工厂方法模式 不修改已有类的前提下，通过增加新的工厂类实现扩展。抽象工厂模式 不可以增加产品，可以增加产品族！

工厂模式应用场景

JDK中Calendar的getInstance方法JDBC中Connection对象的获取Hibernate中SessionFactory创建Sessionspring中IOC容器创建管理bean对象XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象反射中Class对象的newInstance()