我們來看一個(gè)具體需求
看一個(gè)披薩的項(xiàng)目，要便于披薩種類的擴(kuò)展，要便于維護(hù)，有以下要求：

• 披薩的種類很多（比如GreekPizz、CheesePizz等）
• 披薩的制作有prepare，bake，cut，box
• 完成披薩店訂購功能

首先我們先編寫一個(gè)Pizza抽象類：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

/**
 * 抽象Pizza類
 */
public abstract class Pizza {
    //Pizza名字
    protected String name;

    //準(zhǔn)備原材料，不同的披薩不一樣，因此我們做成抽象方法
    public abstract void preable();
    //切
    public void cut(){
        System.out.println("cut");
    }
    //烘烤
    public void bake(){
        System.out.println("bake");
    }
    //打包
    public void box(){
        System.out.println("box");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

然后編寫不同的種類的披薩類去繼承這個(gè)抽象類，并實(shí)現(xiàn)抽象方法：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

public class CheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println("給制作奶酪披薩準(zhǔn)備原材料");
    }
}

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

public class GreekPizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println("給希臘披薩準(zhǔn)備原材料");
    }
}

接下來是完成披薩訂單類，在這里面根據(jù)輸入的披薩種類的不同來新建不同的披薩對象：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.CheesePizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.GreekPizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class OrderPizza {

    public OrderPizza() {
        Pizza pizza = null;
        String orderType;   //訂購披薩的類型
        do{
            orderType = getType();
            if (orderType.equals("greek")){
                pizza = new GreekPizza();
            }else if (orderType.equals("cheese")){
                pizza = new CheesePizza();
            }else {
                break;
            }
            pizza.preable();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }while (true);
    }

    private String getType(){
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch (Exception e){ }

        return "";
    }
}

披薩店訂購：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.order;

/**
 * 相當(dāng)于一個(gè)客戶端，發(fā)出訂購
 */
public class PizzaStore {

    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza();
    }
}

上面實(shí)現(xiàn)的這個(gè)案例中存在問題，因?yàn)槲覀冃陆ㄅ_的代碼編寫在披薩訂單類里面，所以如果我們需要擴(kuò)展一個(gè)新的披薩種類的時(shí)候，除了需要新建擴(kuò)展類之外，還需要在此處改代碼，違反了開閉原則。在這個(gè)案例中需要用到工廠模式來更改。

一、簡單工廠模式

1、基本介紹

• 簡單工廠模式是屬于創(chuàng)建型模式，是工廠模式的一種。簡單工廠模式是由一個(gè)工廠對象決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實(shí)例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實(shí)用的模式。
• 簡單工廠模式：定義了一個(gè)創(chuàng)建對象的類，由這個(gè)類來封裝實(shí)例化對象的行為。
• 在軟件開發(fā)中，當(dāng)我們會(huì)用到大量的創(chuàng)建某種、某類或某批對象時(shí)，就會(huì)使用到工廠模式。

那對于上面的案例我們?nèi)绾问褂煤唵喂S方法來更改呢？
首先我們需要將披薩訂單類OrderPizza中生產(chǎn)披薩的代碼抽取出來，形成一個(gè)簡單工廠類：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.CheesePizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.GreekPizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

/**
 * 簡單工廠模式
 */
public class SimpleFactory {

    /**
     * 根據(jù)orderType返回對應(yīng)的Pizza對象
     * @param orderType
     * @return
     */
    public Pizza createPizza(String orderType){
        Pizza pizza = null;

        System.out.println("簡單工廠模式");
        if (orderType.equals("greek")){
            pizza = new GreekPizza();
        }else if (orderType.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza();
        }

        return pizza;
    }
}

披薩訂單類OrderPizza1可以更改為如下：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.CheesePizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.GreekPizza;
import com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class OrderPizza1 {

    //定義一個(gè)簡單工廠對象
    private SimpleFactory simpleFactory;

    Pizza pizza = null;

    public OrderPizza1(SimpleFactory simpleFactory) {
        setFactory(simpleFactory);
    }

    public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory){
        String orderType = "";  //用戶輸入的
        this.simpleFactory = simpleFactory; //設(shè)置簡單工廠對象

        do {
            orderType = getType();
            pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);

            if (pizza != null){
                //訂購成功
                pizza.preable();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            }else{
                System.out.println("訂購披薩失敗");
                break;
            }
        }while (true);
    }

    private String getType(){
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch (Exception e){ }

        return "";
    }
}

訂購客戶端：

package com.cxc.factory.simplefactory.pizzastore.order;

/**
 * 相當(dāng)于一個(gè)客戶端，發(fā)出訂購
 */
public class PizzaStore {

    public static void main(String[] args) {
        //使用簡單工廠模式
        new OrderPizza1(new SimpleFactory());
    }
}

這樣改動(dòng)后，如果我們需要擴(kuò)展新的披薩種類，只需要在簡單工廠類中更改代碼，其它地方不需要進(jìn)行更改。

接下來對于這個(gè)案例，還有一個(gè)新需求如下：
客戶在點(diǎn)披薩時(shí)，可以點(diǎn)不同口味的披薩，比如北京的奶酪Pizza、北京的胡椒Pizza或者是倫敦是奶酪Pizza、倫敦的胡椒Pizza。

這個(gè)時(shí)候有兩種思路：

• 思路1：使用簡單工廠模式，創(chuàng)建不同的簡單工廠類，比如BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSImpleFactory等，但是考慮到項(xiàng)目的規(guī)模，以及軟件的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性這個(gè)思路并不是很好。
• 思路2：使用工廠方法模式。

二、工廠方法模式

1、基本介紹

工廠方法模式：定義了一個(gè)創(chuàng)建對象的抽象方法，由子類決定要實(shí)例化的類。工廠方法模式將對象的實(shí)例化推遲到子類。

對于上述案例的新需求，我們使用工廠方法模式更改，OrderPizza是一個(gè)抽象的工廠類，其中的createPizza()方法為抽象方法，然后定義了不同地區(qū)口味的披薩工廠類：北京口味披薩工廠類（BJOrderPizza），倫敦口味披薩工廠類（LDOrderPizze），這兩個(gè)披薩工廠類分別去生產(chǎn)各個(gè)地區(qū)的披薩，類圖如下所示：

Pizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;

/**
 * 抽象Pizza類
 */
public abstract class Pizza {
    //Pizza名字
    protected String name;

    //準(zhǔn)備原材料，不同的披薩不一樣，因此我們做成抽象方法
    public abstract void preable();
    //切
    public void cut(){
        System.out.println("cut");
    }
    //烘烤
    public void bake(){
        System.out.println("bake");
    }
    //打包
    public void box(){
        System.out.println("box");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

BJCheesePizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;

public class BJCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println(" 北京的奶酪pizza準(zhǔn)備原材料 ");
    }
}

BJPepperPizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;

public class BJPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println(" 北京的胡椒pizza準(zhǔn)備原材料");
    }
}

LDCheesePizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;

public class LDCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println(" 倫敦的奶酪pizza準(zhǔn)備原材料");
    }
}

LDPepperPizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;

public class LDPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void preable() {
        System.out.println(" 倫敦的胡椒pizza準(zhǔn)備原材料");
    }
}

抽象的工廠類OrderPizza：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public abstract class OrderPizza {

    /**
     * 定義一個(gè)抽象的方法
     * @param orderType
     * @return
     */
    public abstract Pizza createPizze(String orderType);

    public OrderPizza() {
        Pizza pizza = null;
        String orderType;   //訂購披薩的類型
        do{
            orderType = getType();
            //抽象的方法，由工廠子類完成
            pizza = createPizze(orderType);
            pizza.preable();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }while (true);
    }

    private String getType(){
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch (Exception e){ }

        return "";
    }
}

兩個(gè)工廠子類分別去實(shí)現(xiàn)OrderPizza類：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.*;

public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
    @Override
    public Pizza createPizze(String orderType) {
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")){
            pizza = new LDCheesePizza();
        }else if (orderType.equals("pepper")){
            pizza = new LDPepperPizza();
        }
        return pizza;

    }
}

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJCheesePizza;
import com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJPepperPizza;
import com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;

public class BJOrderPizza extends OrderPizza {

    @Override
    public Pizza createPizze(String orderType) {
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")){
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if (orderType.equals("pepper")){
            pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

披薩訂購：

package com.cxc.factory.factorymethod.pizzastore.order;

public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {

        //在此示例創(chuàng)建北京口味的各種披薩
        new BJOrderPizza();
    }
}

三、抽象工廠模式

1、基本介紹

• 抽象工廠模式定義了一個(gè)接口（interface）用于創(chuàng)建相關(guān)或有依賴關(guān)系的對象簇，而無需指明具體的類
• 抽象工廠模式可以將簡單工廠模式和工廠方法模式進(jìn)行整合
• 從設(shè)計(jì)層面看，抽象工廠模式就是對簡單工廠模式的改進(jìn)（或者稱為進(jìn)一步的抽象）
• 將工廠抽象成兩層，抽象工廠和具體實(shí)現(xiàn)的工廠子類。程序員可以根據(jù)創(chuàng)建對象類型使用對應(yīng)的工廠子類。這樣將單個(gè)的簡單工廠類變成了工廠簇，更利于代碼的維護(hù)和擴(kuò)展

上面的披薩案例使用抽象工廠模式后類圖如下所示：

接下來我們再來將其實(shí)現(xiàn)一下，抽象的工廠接口如下：

package com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.order;
import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.Pizza;
/**
 * 抽象工廠模式的抽象層
 */
public interface AbsFactory {

    /**
     * 由下面的具體子類實(shí)現(xiàn)
     * @param orderType
     * @return
     */
    public Pizza createPizza(String orderType);
}

兩個(gè)具體的工廠子類：

package com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.BJCheesePizza;
import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.BJPepperPizza;
import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.Pizza;

/**
 * 具體的工廠子類
 */
public class BJFactory implements AbsFactory {
    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType) {
        System.out.println("使用的是抽象工廠模式");
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")){
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if (orderType.equals("pepper")){
            pizza = new BJPepperPizza();
        }

        return pizza;
    }
}

package com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.*;

public class LDFactory implements AbsFactory {
    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType) {
        System.out.println("使用的是抽象工廠模式");
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")){
            pizza = new LDCheesePizza();
        }else if (orderType.equals("pepper")){
            pizza = new LDPepperPizza();
        }

        return pizza;
    }
}

披薩訂單類：

package com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.order;

import com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class OrderPizza {

    AbsFactory absFactory;

    public OrderPizza(AbsFactory absFactory){
        this.setAbsFactory(absFactory);
    }

    private void setAbsFactory(AbsFactory factory){
        Pizza pizza = null;
        String orderType = "";//用戶輸入
        this.absFactory = factory;

        do{
            orderType = getType();
            pizza = factory.createPizza(orderType);
            if (pizza != null){
                pizza.preable();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            }else{
                System.out.println("訂購失敗");
                break;
            }
        }while (true);
    }

    private String getType(){
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch (Exception e){ }

        return "";
    }
}

披薩商店類：

package com.cxc.factory.absfactory.pizzastore.order;

public class PizzaStore {

    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza(new BJFactory());  //這里演示北京的工廠子類
    }
}

四、JDK源碼分析之工廠模式

Calendar是一個(gè)簡單工廠模式。
例如下面這個(gè)創(chuàng)建Calendar實(shí)例的方法：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

看getInstance方法的實(shí)現(xiàn)：

    /**
     * Gets a calendar using the default time zone and locale. The
     * <code>Calendar</code> returned is based on the current time
     * in the default time zone with the default
     * {@link Locale.Category#FORMAT FORMAT} locale.
     *
     * @return a Calendar.
     */
    public static Calendar getInstance()
    {
        return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
    }

這里返回的createCalendar方法點(diǎn)進(jìn)去：

    private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,
                                           Locale aLocale)
    {
        CalendarProvider provider =
            LocaleProviderAdapter.getAdapter(CalendarProvider.class, aLocale)
                                 .getCalendarProvider();
        if (provider != null) {
            try {
                return provider.getInstance(zone, aLocale);
            } catch (IllegalArgumentException iae) {
                // fall back to the default instantiation
            }
        }

        Calendar cal = null;

        if (aLocale.hasExtensions()) {
            String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
            if (caltype != null) {
                switch (caltype) {
                case "buddhist":
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "japanese":
                    cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "gregory":
                    cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                }
            }
        }
        if (cal == null) {
            // If no known calendar type is explicitly specified,
            // perform the traditional way to create a Calendar:
            // create a BuddhistCalendar for th_TH locale,
            // a JapaneseImperialCalendar for ja_JP_JP locale, or
            // a GregorianCalendar for any other locales.
            // NOTE: The language, country and variant strings are interned.
            if (aLocale.getLanguage() == "th" && aLocale.getCountry() == "TH") {
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
            } else if (aLocale.getVariant() == "JP" && aLocale.getLanguage() == "ja"
                       && aLocale.getCountry() == "JP") {
                cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
            } else {
                cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
            }
        }
        return cal;
    }

可以看到在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候是根據(jù)你傳入的參數(shù)不同而來創(chuàng)建不同的實(shí)例的，這是一個(gè)簡單工廠模式。

五、工廠模式小結(jié)

1、工廠模式的意義

將實(shí)例化對象的代碼抽象出來，放到一個(gè)類中統(tǒng)一管理和維護(hù)，達(dá)到和主項(xiàng)目的依賴關(guān)系的解耦，從而提高項(xiàng)目的擴(kuò)展和維護(hù)性。

2、三種工廠模式

• 簡單工廠模式
• 工廠方法模式
• 抽象工廠模式

3、設(shè)計(jì)模式的依賴抽象原則

• 創(chuàng)建對象實(shí)例時(shí)，不要直接new類，而是把這個(gè)new類的動(dòng)作放在一個(gè)工廠的方法中，并返回。也可說為：變量不要直接持有具體類的引用。
• 不要讓類繼承具體類，而是繼承抽象類或者實(shí)現(xiàn)interface（接口）。
• 不要覆蓋基類中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的方法。