结合实例分析简单工厂模式&工厂方法模式&抽象工厂模式的区别

　　之前写过一篇关于工厂模式（Factory Pattern）的随笔，里面分析了简单工厂模式，但对于工厂方法和抽象工厂的分析较为简略。这里重新分析分析三者的区别，工厂模式是java设计模式中比较简单的一个设计模式，但很多地方都用到了工厂模式，（如解析xml中，jdbc连接数据库等）利用好工厂模式对程序的设计很有用处。工厂模式在一些设计模式的书中分为简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式三类。也有把工厂方法模式划分到抽象工厂模式的，认为工厂方法是抽象工厂模式的特例的一种，就是只有一个要实现的产品接口。下面结合例子分析三者的区别。

　　首先是简单工厂模式，这里以工厂生产产品为例。

产品类的共同接口

package factory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public interface Product {
    //声明类所需继承的共同接口，也可以是抽象类
}

产品类A

package factory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class ProductA implements Product {
    public ProductA() {
        System.out.println("ProductA");
    }
}

产品类B

package factory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class ProductB implements Product {
    public ProductB() {
        System.out.println("ProductB");
    }
}

工厂类

package factory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class Factory {
    //可以在工厂类中添加任何你所需要的逻辑
    public static Product create(String str)
    {
        //生成ProductA
        if(str.equalsIgnoreCase("ProductA"))
        {
            return new ProductA();
        }
        else
            //生成ProductB
            if(str.equalsIgnoreCase("ProductB"))
            {
                return new ProductB();
            }
        return null;
    }

}

客户端

package factory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //调用Factory的静态方法生成所要的类
        Factory.create("productA");
        Factory.create("ProductB");
    }
}

控制台输出结果：

　　简单工厂模式实现了生成产品类的代码跟客户端代码分离，在工厂类中你可以添加所需的生成产品的逻辑代码，但是问题来了，优秀的java代码是符合“开放-封闭”原则的，也就是说对扩展开发，对修改关闭，如果你要加一个产品类C，你就要修改工厂类里面的生成产品的代码，在这里你就要增加if-else判断。对于这个问题，我们的工厂方法模式就可以解决这个问题。

　　接下来是工厂方法模式

 产品类中增加了ProductC（其他产品类的代码是可以重用上面的，只要把包名更改了就行）。

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */

public class ProductC implements Product {
    public ProductC() {
        System.out.println("productC");
    }
}

声明工厂接口

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public interface Factory {
    //声明产生产品类的方法
    public Product createProduct();
}

产生ProductA的FactoryA

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class FactoryA implements Factory {
    //实现工厂类的方法生成产品类A
    public Product createProduct()
    {
        return new ProductA();
    }

}

产生ProductB的FactoryB

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class FactoryB implements Factory {
    //实现工厂类的方法生成产品类B
    public Product createProduct()
    {
        return new ProductB();
    }
}

产生ProductC的FactoryC

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class FactoryC implements Factory {
    //实现工厂类的方法生成产品类C
    public Product createProduct()
    {
        return new ProductC();
    }
}

客户端

package factoryMehtod;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory;
        factory = new FactoryA();
        factory.createProduct();
        factory = new FactoryB();
        factory.createProduct();
        factory = new FactoryC();
        factory.createProduct();
    }
}

控制台输出结果：

 　　工厂方法模式中我们把生成产品类的时间延迟，就是通过对应的工厂类来生成对应的产品类，在这里我们就可以实现“开发-封闭”原则，无论加多少产品类，我们都不用修改原来类中的代码，而是通过增加工厂类来实现。但是这还是有缺点的，如果产品类过多，我们就要生成很多的工厂类。假如我们要实现的产品接口不止一个，也就是有多个产品接口，不同产品接口有对应的产品族。什么是产品族呢？简单的理解就是，不同牌子产的车里面会有跑车类型，家庭类型，商用类型等的车，不同牌子的车的跑车类型的车可以组成一个产品族。对于这种情况我们可以采用抽象工厂模式。

　　 最后是抽象工厂模式，在这里我们为不同产品附加上对应的礼物，就是说ProductA中会有GiftA。

增加的Gift接口

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public interface Gift {
    //声明产品赠品的接口，当然也可以是抽象类，同样为了简单就不声明方法了
}

GiftA类

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class GiftA implements Gift {
    public GiftA()
    {
        System.out.println("GiftA");
    }
}

GiftB类

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class GiftB implements Gift {
    public GiftB()
    {
        System.out.println("GiftB");
    }
}

Factory接口

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *声明Product类工厂和Gift类工厂的工同工厂接口
 */
public interface Factory {
    public Product createProduct();
    public Gift createGift();

}

生成ProductA和GiftA的FactoryA

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *FactoryA可以生成ProductA和GiftA
 */
public class FactoryA implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct()
    {
        return new ProductA();
    }
    @Override
    public Gift createGift()
    {
        return new GiftA();
    }
}

生成ProductB和GiftB的FactoryB

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *FactoryB可以生成ProductB和GiftB
 */
public class FactoryB implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductB();
    }
    @Override
    public Gift createGift() {
        return new GiftB();
    }

}

客户端

package abstractFactory;
/**
 * 
 * @author CIACs
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory;
        factory = new FactoryA();
        factory.createProduct();
        factory.createGift();
        factory = new FactoryB();
        factory.createProduct();
        factory.createGift();
    }
}

控制台输出结果：

　　抽象工厂模式中我们可以定义实现不止一个接口，一个工厂也可以生成不止一个产品类，抽象工厂模式较好的实现了“开放-封闭”原则，是三个模式中较为抽象，并具一般性的模式。我们在使用中要注意使用抽象工厂模式的条件。