JAVA（九）工厂模式

概要

• 工厂模式提供了一种创建对象的方法，而无需指定要创建的具体类
• 通过使用工厂模式，可以将对象的创建逻辑封装在一个工厂类中，而不是在客户端代码中直接实例化对象，这样可以提高代码的可维护性和可扩展性。

类型

• 简单工厂模式：简单工厂模式不是一个正式的设计模式，但它是工厂模式的基础。它使用一个单独的工厂类来创建不同的对象，根据传入的参数决定创建哪种类型的对象。
• 工厂方法模式：工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。工厂方法将对象的创建延迟到子类。
• 抽象工厂模式：抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

意图

定义一个创建对象的接口，让其子类决定实例化哪一个具体的类。工厂模式使对象的创建过程延迟到子类。

何时使用

当我们需要在不同条件下创建不同实例时。

关键代码

对象的创建过程在子类中实现。

应用实例

• 汽车制造：客户需要一辆汽车，只需从工厂提货，而不需要关心汽车的制造过程及其内部实现。

优点

• 调用者只需要知道对象的名称即可创建对象。
• 扩展性高，如果需要增加新产品，只需扩展一个工厂类即可。
• 屏蔽了产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对应的工厂，使系统中类的数量成倍增加，增加了系统的复杂度和具体类的依赖。

代码示例

简单工厂模式

建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。

• 手机接口类

//手机接口类
public interface Phone {
    public void call();
}

• 两个手机实现类

//手机实现类
public class Iphone implements Phone{
    @Override
    public void call(){
        System.out.println("用苹果手机打电话！");
    }
}

//手机实现类
public class Mphone implements Phone{
    @Override
    public void call(){
        System.out.println("用小米手机打电话！");
    }
}

• 生产手机的工厂类

//生产手机的工厂类
public class PhoneFactory {
    public Phone create(String type){
        if (type.equals("Iphone")){
            return new Iphone();
        }else if (type.equals("Mphone")){
            return new Mphone();
        }else
            return null;
    }
}

• 测试类

public class PhoneTest {

    public static final String Iphone = "Iphone";

    public static final String Mphone = "Mphone";

    public static void main(String[] args) {
        // 生产小米手机
        PhoneFactory factory1 = new PhoneFactory();
        factory1.create(Mphone).call();

        // 生产苹果手机
        PhoneFactory factory2 = new PhoneFactory();
        factory2.create(Iphone).call();
    }
}

• 运行结果：

用小米手机打电话！
用苹果手机打电话！

工厂方法模式

对简单工厂模式的改进，使用一个工厂接口，创建多个工厂类，每个工厂创建对应的对象。一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。有利于代码的维护和扩展。

• 工厂接口

public interface PhoneFactory_1 {
    public Phone create();
}

• 小米手机工厂

public class MPhoneFactory_1 implements PhoneFactory_1{
    @Override
    public Phone create() {
        return new Mphone();
    }
}

• 苹果手机工厂

public class IPhoneFactory_1 implements PhoneFactory_1{
    @Override
    public Phone create() {
        return new Iphone();
    }
}

• 测试类

public class PhoneTest_1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 生产苹果手机
        PhoneFactory_1 factory1 = new IPhoneFactory_1();
        factory1.create().call();

        // 生产小米手机
        PhoneFactory_1 factory2 = new MPhoneFactory_1();
        factory2.create().call();
    }
}

• 运行结果

用苹果手机打电话！
用小米手机打电话！