设计模式六大原则之工厂方法模式与抽象工厂模式

　　前言：不断学习就是程序员的宿命

一、概述

案例需求：一个手机的项目：要便于手机种类的扩展，便于维护

　　(1)手机的种类很多(比如华为、小米、oppo等)

　　(2)手机的制作(prepare，produce，box)

　　(3)完成手机店订购的功能

二、传统模式

public class OrderPhone {
    // 构造器
    public OrderPhone() {
        Phone phone = null;
        String orderType; // 订购手机的类型
        do {
            orderType = getType();
            if (orderType.equals("xiaomi")) {
                phone = new XiaomiPhone();
                phone.setName(" 小米手机 ");
            } else if (orderType.equals("huawei")) {
                phone = new HuaweiPhone();
                phone.setName(" 华为手机 ");
            } else if (orderType.equals("pepper")) {
                phone = new OppoPhone();
                phone.setName("oppo手机");
            } else {
                break;
            }
            //输出pizza 制作过程
            phone.prepare();
            phone.produce();
            phone.box();

        } while (true);
    }
    // 写一个方法，可以获取客户希望订购的手机种类
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input 手机 种类:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
}

分析：

　　(1)优点：容易理解，简单易操作

　　(2)缺点：违反了设计模式的OCP原则（对扩展开放，对修改关闭）当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码或者尽可能少修改代码

　　(3)例如此时要新增加一个手机种类（荣耀手机）则需要新增一个手机类，而且只要是订购手机的代码都要修改

三、简单工厂模式(违反OCP)

①简单工厂模式属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单使用的模式。

②简单工厂模式：定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为

③在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或某批对象时，就会使用到工厂模式。

　　改进：基于传统模式修改，把创建Phone对象封装到一个类中，这样有新的手机类时只需要修改该类即可，其他有创建到Phone对象的代码就不用修改了，改进后的uml类图

public class SimpleFactory {
    //简单工厂模式 也叫 静态工厂模式

    public static Phone createPhone(String orderType) {

        Phone phone = null;

        System.out.println("使用简单工厂模式");
        if (orderType.equals("xiaomi")) {
            phone = new XiaomiPhone();
            phone.setName(" 小米手机 ");
        } else if (orderType.equals("huawei")) {
            phone = new HuaweiPhone();
            phone.setName(" 华为手机 ");
        } else if (orderType.equals("pepper")) {
            phone = new OppoPhone();
            phone.setName("oppo手机");
        }

        return phone;
    }
}

三、工厂方法模式　

1、工厂方法模式4要素

　　①抽象工厂(Abstract Factory)：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法new Product()来创建产品。

　　②具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。

　　③抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。

　　④具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。

2、新需求

　　客户在订购手机时，可以选择不同颜色的手机，比如小米梦幻蓝Phone、小米曜石黑Phone或者华为零度白Phone、华为亮黑色Phone。

　　思路1：使用工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如XMBlueSimpleFactory、HWBlackSimpleFactory等，这样考虑是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好。

　　思路2：使用工厂方法模式

　　工厂方法模式介绍：定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类（核心）。

　　基于工厂方法模式设计方案：将手机实例化功能抽象成抽象方法，在不同颜色的订购子类中具体实现。

 

分析：

　　(1)优点：

　　　　①用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程；

　　　　②在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则；

　　(2)缺点：每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。

3、适用场景

（1）客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等。

（2）创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。

（3）客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌。

四、抽象工厂模式

1、简介

　　抽象工厂模式：定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类。抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合；从设计层面来看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进（或者进一步的抽象）；将工厂抽象成两层，AbstractFactory（抽象工厂）和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。

2、模式结构

①抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。

②具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。

③抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。

④具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它 同具体工厂之间是多对一的关系。

3、本例UML类图

 分析：

　　（1）当增加一个新的产品族（Oppo手机类）时只需增加一个新的具体工厂（Oppo工厂），不需要修改原代码，满足开闭原则

　　（2）当产品族中需要增加一个新种类（抽象工厂新增生产空调产品）的产品时，则所有的工厂类（各个具体工厂例如华为、小米工厂类等都要修改）都需要进行修改，不满足开闭原则

 4、适用场景

（1）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，如电器工厂中的电视机、洗衣机、空调等。

（2）系统中有多个产品族，但每次只使用其中的某一族产品。如有人只喜欢穿某一个品牌的衣服和鞋。

（3）系统中提供了产品的类库，且所有产品的接口相同，客户端不依赖产品实例的创建细节和内部结构。

五、工厂模式在JDK源码中的应用

 六、总结

1、工厂模式的意义：将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理维护，达到和主项目依赖关系的管理，从而提高项目的扩展和维护性。

2、设计模式的依赖抽象原则：

　　①创建对象实例时，不要直接new类，而是把这个new类的动作放在一个工厂的方法中并返回（变量不要直接持有具体类的引用）

　　②不要让类继承具体类，而是继承抽象类或是实现Interface接口

　　③不要覆盖基类中已实现的方法

 参考：http://c.biancheng.net/view/1351.html（如有侵权，请联系删除）