工厂模式简介和应用场景
一、简介
工厂模式主要是为创建对象提供了接口。工厂模式按照《Java与模式》中的提法分为三类：
1. 简单工厂模式(Simple Factory)
2. 工厂方法模式(Factory Method)
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)
二、简单工厂模式
我喜欢吃面条，抽象一个面条基类，(接口也可以)，这是产品的抽象类。
public abstract class INoodles { /** * 描述每种面条啥样的 */ public abstract void desc(); }
先来一份兰州拉面（具体的产品类）：
public class LzNoodles extends INoodles { @Override public void desc() { System.out.println("兰州拉面 上海的好贵 家里才5 6块钱一碗"); } }
程序员加班必备也要吃泡面（具体的产品类）：
public class PaoNoodles extends INoodles { @Override public void desc() { System.out.println("泡面好吃 可不要贪杯"); } }
还有我最爱吃的家乡的干扣面（具体的产品类）：
public class GankouNoodles extends INoodles { @Override public void desc() { System.out.println("还是家里的干扣面好吃 6块一碗"); } }
准备工作做完了，我们来到一家“简单面馆”（简单工厂类），菜单如下：
public class SimpleNoodlesFactory { public static final int TYPE_LZ = 1;//兰州拉面 public static final int TYPE_PM = 2;//泡面 public static final int TYPE_GK = 3;//干扣面 public static INoodles createNoodles(int type) { switch (type) { case TYPE_LZ: return new LzNoodles(); case TYPE_PM: return new PaoNoodles(); case TYPE_GK: default: return new GankouNoodles(); } } }
简单面馆就提供三种面条（产品），你说你要啥，他就给你啥。这里我点了一份干扣面:
//简单工厂模式 INoodles noodles = SimpleNoodlesFactory.createNoodles(SimpleNoodlesFactory.TYPE_GK); noodles.desc();
特点
1 它是一个具体的类，非接口 抽象类。有一个重要的create()方法，利用if或者 switch创建产品并返回。
2 create()方法通常是静态的，所以也称之为静态工厂。
缺点
1 扩展性差（我想增加一种面条，除了新增一个面条产品类，还需要修改工厂类方法）
2 不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持。
二、工厂方法模式
1.模式描述
提供一个用于创建对象的接口(工厂接口)，让其实现类(工厂实现类)决定实例化哪一个类(产品类)，并且由该实现类创建对应类的实例。
2.模式作用
可以一定程度上解耦，消费者和产品实现类隔离开，只依赖产品接口(抽象产品)，产品实现类如何改动与消费者完全无关。
可以一定程度增加扩展性，若增加一个产品实现，只需要实现产品接口，修改工厂创建产品的方法，消费者可以无感知（若消费者不关心具体产品是什么的情况）。
可以一定程度增加代码的封装性、可读性。清楚的代码结构，对于消费者来说很少的代码量就可以完成很多工作。
另外，抽象工厂才是实际意义的工厂模式，工厂方法只是抽象工厂的一个比较常见的情况。
3.适用场景
消费者不关心它所要创建对象的类(产品类)的时候。
消费者知道它所要创建对象的类(产品类)，但不关心如何创建的时候。
例如：hibernate里通过sessionFactory创建session、通过代理方式生成ws客户端时，通过工厂构建报文中格式化数据的对象。
4.模式要素
提供一个产品类的接口。产品类均要实现这个接口(也可以是abstract类，即抽象产品)。
提供一个工厂类的接口。工厂类均要实现这个接口(即抽象工厂)。
由工厂实现类创建产品类的实例。工厂实现类应有一个方法，用来实例化产品类。
5.模式实例代码
工厂：
package com.demoFound.factoryMethod.factory; import com.demoFound.factoryMethod.message.IMyMessage; /** * 工厂方法模式_工厂接口 * * @author popkidorc * */ public interface IMyMessageFactory { public IMyMessage createMessage(String messageType); }
package com.demoFound.factoryMethod.factory; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import com.demoFound.factoryMethod.message.IMyMessage; import com.demoFound.factoryMethod.message.MyMessageEmail; import com.demoFound.factoryMethod.message.MyMessageOaTodo; import com.demoFound.factoryMethod.message.MyMessageSms; /** * 工厂方法模式_工厂实现 * * @author popkidorc * */ public class MyMessageFactory implements IMyMessageFactory { @Override public IMyMessage createMessage(String messageType) { // 这里的方式是：消费者知道自己想要什么产品；若生产何种产品完全由工厂决定，则这里不应该传入控制生产的参数。 IMyMessage myMessage; Map<String, Object> messageParam = new HashMap<String, Object>(); // 根据某些条件去选择究竟创建哪一个具体的实现对象，条件可以传入的，也可以从其它途径获取。 // sms if ("SMS".equals(messageType)) { myMessage = new MyMessageSms(); messageParam.put("PHONENUM", "123456789"); } else // OA待办 if ("OA".equals(messageType)) { myMessage = new MyMessageOaTodo(); messageParam.put("OAUSERNAME", "testUser"); } else // email if ("EMAIL".equals(messageType)) { myMessage = new MyMessageEmail(); messageParam.put("EMAIL", "test@test.com"); } else // 默认生产email这个产品 { myMessage = new MyMessageEmail(); messageParam.put("EMAIL", "test@test.com"); } myMessage.setMessageParam(messageParam); return myMessage; } }
产品：
package com.demoFound.factoryMethod.message; import java.util.Map; /** * 工厂方法模式_产品接口 * * @author popkidorc * */ public interface IMyMessage { public Map<String, Object> getMessageParam(); public void setMessageParam(Map<String, Object> messageParam); public void sendMesage() throws Exception;// 发送通知/消息 }
package com.demoFound.factoryMethod.message; import java.util.Map; /** * 工厂方法模式_虚拟产品类 * * @author popkidorc * */ public abstract class MyAbstractMessage implements IMyMessage { private Map<String, Object> messageParam;// 这里可以理解为生产产品所需要的原材料库。最好是个自定义的对象，这里为了不引起误解使用Map。 @Override public Map<String, Object> getMessageParam() { return messageParam; } @Override public void setMessageParam(Map<String, Object> messageParam) { this.messageParam = messageParam; } }
package com.demoFound.factoryMethod.message; /** * 工厂方法模式_email产品 * * @author popkidorc * */ public class MyMessageEmail extends MyAbstractMessage { @Override public void sendMesage() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub if (null == getMessageParam() || null == getMessageParam().get("EMAIL") || "".equals(getMessageParam().get("EMAIL"))) { throw new Exception("发送短信,需要传入EMAIL参数");// 为了简单起见异常也不自定义了 }// 另外邮件内容，以及其他各种协议参数等等都要处理 System.out.println("我是邮件，发送通知给" + getMessageParam().get("EMAIL")); } }
package com.demoFound.factoryMethod.message; /** * 工厂方法模式_oa待办产品 * * @author popkidorc * */ public class MyMessageOaTodo extends MyAbstractMessage { @Override public void sendMesage() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub if (null == getMessageParam() || null == getMessageParam().get("OAUSERNAME") || "".equals(getMessageParam().get("OAUSERNAME"))) { throw new Exception("发送OA待办,需要传入OAUSERNAME参数");// 为了简单起见异常也不自定义了 }// 这里的参数需求就比较多了不一一处理了 System.out .println("我是OA待办，发送通知给" + getMessageParam().get("OAUSERNAME")); } }
package com.demoFound.factoryMethod.message; /** * 工厂方法模式_sms产品 * * @author popkidorc * */ public class MyMessageSms extends MyAbstractMessage { @Override public void sendMesage() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub if (null == getMessageParam() || null == getMessageParam().get("PHONENUM") || "".equals(getMessageParam().get("PHONENUM"))) { throw new Exception("发送短信,需要传入PHONENUM参数");// 为了简单起见异常也不自定义了 }// 另外短信信息，以及其他各种协议参数等等都要处理 System.out.println("我是短信，发送通知给" + getMessageParam().get("PHONENUM")); } }
消费者：
package com.demoFound.factoryMethod; import com.demoFound.factoryMethod.factory.IMyMessageFactory; import com.demoFound.factoryMethod.factory.MyMessageFactory; import com.demoFound.factoryMethod.message.IMyMessage; /** * 工厂方法模式_消费者类 * * @author popkidorc * */ public class MyFactoryMethodMain { public static void main(String[] args) { IMyMessageFactory myMessageFactory = new MyMessageFactory(); IMyMessage myMessage; // 对于这个消费者来说，不用知道如何生产message这个产品，耦合度降低 try { // 先来一个短信通知 myMessage = myMessageFactory.createMessage("SMS"); myMessage.sendMesage(); // 来一个oa待办 myMessage = myMessageFactory.createMessage("OA"); myMessage.sendMesage(); // 来一个邮件通知 myMessage = myMessageFactory.createMessage("EMAIL"); myMessage.sendMesage(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
三、抽象工厂模式
定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。
抽象工厂模式与工厂方法模式的区别
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中，通常一个产品结构，表现为一个接口或者抽象类，也就是说，工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类，而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。
在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。.
如果工厂的产品全部属于同一个等级结构，则属于工厂方法模式；如果工厂的产品来自多个等级结构，则属于抽象工厂模式。
interface IProduct1 { public void show(); } interface IProduct2 { public void show(); } class Product1 implements IProduct1 { public void show() { System.out.println("这是1型产品"); } } class Product2 implements IProduct2 { public void show() { System.out.println("这是2型产品"); } } interface IFactory { public IProduct1 createProduct1(); public IProduct2 createProduct2(); } class Factory implements IFactory{ public IProduct1 createProduct1() { return new Product1(); } public IProduct2 createProduct2() { return new Product2(); } } public class Client { public static void main(String[] args){ IFactory factory = new Factory(); factory.createProduct1().show(); factory.createProduct2().show(); } }
抽象工厂模式的优点
抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束。所谓的产品族，一般或多或少的都存在一定的关联，抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述，而不必专门引入一个新的类来进行管理。
抽象工厂模式的缺点
产品族的扩展将是一件十分费力的事情，假如产品族中需要增加一个新的产品，则几乎所有的工厂类都需要进行修改。所以使用抽象工厂模式时，对产品等级结构的划分是非常重要的。
适用场景
当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时，便可以使用抽象工厂模式。说的更明白一点，就是一个继承体系中，如果存在着多个等级结构（即存在着多个抽象类），并且分属各个等级结构中的实现类之间存在着一定的关联或者约束，就可以使用抽象工厂模式。假如各个等级结构中的实现类之间不存在关联或约束，则使用多个独立的工厂来对产品进行创建，则更合适一点。
