工廠模式

工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設(shè)計(jì)模式之一。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

在工廠模式中，我們?cè)趧?chuàng)建對(duì)象時(shí)不會(huì)對(duì)客戶(hù)端暴露創(chuàng)建邏輯，并且是通過(guò)使用一個(gè)共同的接口來(lái)指向新創(chuàng)建的對(duì)象。

介紹

意圖：定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓其子類(lèi)自己決定實(shí)例化哪一個(gè)工廠類(lèi)，工廠模式使其創(chuàng)建過(guò)程延遲到子類(lèi)進(jìn)行。

主要解決：主要解決接口選擇的問(wèn)題。

何時(shí)使用：我們明確地計(jì)劃不同條件下創(chuàng)建不同實(shí)例時(shí)。

如何解決：讓其子類(lèi)實(shí)現(xiàn)工廠接口，返回的也是一個(gè)抽象的產(chǎn)品。

關(guān)鍵代碼：創(chuàng)建過(guò)程在其子類(lèi)執(zhí)行。

應(yīng)用實(shí)例： 1、您需要一輛汽車(chē)，可以直接從工廠里面提貨，而不用去管這輛汽車(chē)是怎么做出來(lái)的，以及這個(gè)汽車(chē)?yán)锩娴木唧w實(shí)現(xiàn)。 2、Hibernate 換數(shù)據(jù)庫(kù)只需換方言和驅(qū)動(dòng)就可以。

優(yōu)點(diǎn)： 1、一個(gè)調(diào)用者想創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，只要知道其名稱(chēng)就可以了。 2、擴(kuò)展性高，如果想增加一個(gè)產(chǎn)品，只要擴(kuò)展一個(gè)工廠類(lèi)就可以。 3、屏蔽產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)，調(diào)用者只關(guān)心產(chǎn)品的接口。

缺點(diǎn)：每次增加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，都需要增加一個(gè)具體類(lèi)和對(duì)象實(shí)現(xiàn)工廠，使得系統(tǒng)中類(lèi)的個(gè)數(shù)成倍增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)也增加了系統(tǒng)具體類(lèi)的依賴(lài)。這并不是什么好事。

使用場(chǎng)景： 1、日志記錄器：記錄可能記錄到本地硬盤(pán)、系統(tǒng)事件、遠(yuǎn)程服務(wù)器等，用戶(hù)可以選擇記錄日志到什么地方。 2、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，當(dāng)用戶(hù)不知道最后系統(tǒng)采用哪一類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)可能有變化時(shí)。 3、設(shè)計(jì)一個(gè)連接服務(wù)器的框架，需要三個(gè)協(xié)議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個(gè)作為產(chǎn)品類(lèi)，共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口。

注意事項(xiàng)：作為一種創(chuàng)建類(lèi)模式，在任何需要生成復(fù)雜對(duì)象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點(diǎn)需要注意的地方就是復(fù)雜對(duì)象適合使用工廠模式，而簡(jiǎn)單對(duì)象，特別是只需要通過(guò) new 就可以完成創(chuàng)建的對(duì)象，無(wú)需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個(gè)工廠類(lèi)，會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。

實(shí)現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個(gè) Shape 接口和實(shí)現(xiàn) Shape 接口的實(shí)體類(lèi)。下一步是定義工廠類(lèi) ShapeFactory。

FactoryPatternDemo 類(lèi)使用 ShapeFactory 來(lái)獲取 Shape 對(duì)象。它將向 ShapeFactory 傳遞信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。

image

步驟 1

創(chuàng)建一個(gè)接口:

Shape.java

public interface Shape { void draw(); }

步驟 2

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類(lèi)。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape { 
@Override 
public void draw() { 
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
} }

Square.java

public class Square implements Shape { 
@Override 
public void draw() { 
System.out.println("Inside Square::draw() method."); 
} }

Circle.java

public class Circle implements Shape { 
@Override public void draw() { 
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
 } }

步驟 3

創(chuàng)建一個(gè)工廠，生成基于給定信息的實(shí)體類(lèi)的對(duì)象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory { 
//使用 getShape 方法獲取形狀類(lèi)型的對(duì)象 
public Shape getShape(String shapeType){ 
if(shapeType == null){
return null; 
} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){ 
return new Circle(); 
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){ 
return new Rectangle(); 
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){ 
return new Square(); }
 return null; 
} }

步驟 4

使用該工廠，通過(guò)傳遞類(lèi)型信息來(lái)獲取實(shí)體類(lèi)的對(duì)象。

 FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo { 
public static void main(String[] args) { 
ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory(); 
//獲取 Circle 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法 
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE"); 
//調(diào)用 Circle 的 draw 方法 
shape1.draw();
 //獲取 Rectangle 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法 
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE"); 
//調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法 
shape2.draw(); 
//獲取 Square 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法 
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE"); 
//調(diào)用 Square 的 draw 方法 shape3.draw();
 } }

步驟 5

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm" 
lang="" cid="n42" mdtype="fences"
style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
</pre>