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java设计模式 - 工厂模式

目录

一、简介

二、简单工厂模式

三、工厂方法模式

四、抽象工厂模式

五、总结


一、简介

工厂模式主要是为创建对象提供过渡接口,以便将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来,达到提高灵活性的目的。

工厂模式有三种:简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。

二、简单工厂模式

简单工厂模式由三类角色组成:抽象产品、具体产品、工厂类。

  抽象产品(宝马): 


  1. public abstract class BMW {

  2. /**

  3. * 宝马介绍

  4. */

  5. abstract void introduce();

  6. }

  具体产品(宝马三系、宝马五系):


  1. public class BMW320 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马三系");

  5. }

  6. }


  1. public class BMW525 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马五系");

  5. }

  6. }

  工厂类(宝马三五系生产车间):


  1. public class BMWFactory {

  2. /**

  3. * 宝马生产

  4. *

  5. * @param type 宝马型号

  6. * @return 宝马

  7. */

  8. public static BMW makeBMW(int type) {

  9. switch (type) {

  10. case 320:

  11. return new BMW320();

  12. case 525:

  13. return new BMW525();

  14. default:

  15. break;

  16. }

  17. return null;

  18. }

  19. }

  调用:


  1. public class Customer {

  2. public static void main(String[] args) {

  3. // 生产宝马三系

  4. BMW bmw320 = BMWFactory.makeBMW(320);

  5. // 生产宝马五系

  6. BMW bmw525 = BMWFactory.makeBMW(525);

  7. }

  8. }

优点:

1、将产品交由工厂创建,使用方无需关心产品创建细节,实现了创建与使用的解耦。

缺点:

1、违背 “开闭原则”(对扩展开放,对修改封闭),新增产品(宝马七系)不得不修改工厂类逻辑。

三、工厂方法模式

工厂方法模式由四类角色组成:抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。 

  抽象产品(宝马):


  1. public abstract class BMW {

  2. /**

  3. * 宝马介绍

  4. */

  5. abstract void introduce();

  6. }

  具体产品(宝马三系、宝马五系): 


  1. public class BMW320 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马三系");

  5. }

  6. }


  1. public class BMW525 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马五系");

  5. }

  6. }

   抽象工厂(宝马生产车间):


  1. public abstract class Factory {

  2. /**

  3. * 宝马生产

  4. *

  5. * @return 宝马

  6. */

  7. abstract BMW makeBMW();

  8. }

  具体工厂(宝马三系生产车间、宝马五系生产车间): 


  1. public class BMW320Factory extends Factory {

  2. @Override

  3. BMW makeBMW() {

  4. return new BMW320();

  5. }

  6. }


  1. public class BMW525Factory extends Factory {

  2. @Override

  3. BMW makeBMW() {

  4. return new BMW525();

  5. }

  6. }

  调用: 


  1. public class Customer {

  2. public static void main(String[] args) {

  3. // 生产宝马三系

  4. Factory bMW320Factory = new BMW320Factory();

  5. BMW bmw320 = bMW320Factory.makeBMW();

  6. // 生产宝马五系

  7. Factory bMW525Factory = new BMW525Factory();

  8. BMW bmw525 = bMW525Factory.makeBMW();

  9. }

  10. }

优点:

1、符合 “开闭原则”(对扩展开放,对修改封闭),新增产品(宝马七系)只需新增具体产品类和具体工厂类即可。

2、符合 “单一职责原则”,每个具体工厂类只负责创建对应的产品。

缺点:

1、系统复杂度增加:新增产品(宝马七系),类的个数成对增加(宝马七系 + 宝马七系生产车间)。

2、系统抽象性和理解难度增加。

3、具体工厂只能创建一类产品(宝马类)。

四、抽象工厂模式

抽象工厂模式由五类角色组成:抽象产品族、抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

  抽象产品族(汽车): 


  1. public abstract class Car {

  2. /**

  3. * 汽车介绍

  4. */

  5. abstract void introduce();

  6. }

  抽象产品(宝马、奔驰):


  1. public abstract class BMW extends Car {

  2. /**

  3. * 宝马介绍

  4. */

  5. @Override

  6. abstract void introduce();

  7. }


  1. public abstract class Benz extends Car {

  2. /**

  3. * 奔驰介绍

  4. */

  5. @Override

  6. abstract void introduce();

  7. }

  具体产品(宝马三系、宝马五系、奔驰C级、奔驰E级):


  1. public class BMW320 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马三系");

  5. }

  6. }


  1. public class BMW525 extends BMW {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("宝马五系");

  5. }

  6. }


  1. public class BenzC extends Benz {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("奔驰C级");

  5. }

  6. }


  1. public class BenzE extends Benz {

  2. @Override

  3. void introduce() {

  4. System.out.println("奔驰E级");

  5. }

  6. }

   抽象工厂(汽车生产车间):


  1. public abstract class Factory {

  2. /**

  3. * 宝马生产

  4. *

  5. * @return 汽车

  6. */

  7. abstract Car makeBMW();

  8. /**

  9. * 奔驰生产

  10. *

  11. * @return 汽车

  12. */

  13. abstract Car makeBenz();

  14. }

  具体工厂(宝马三系+奔驰C级生产车间、宝马五系+奔驰E级生产车间):


  1. public class BMW320BenzCFactory extends Factory {

  2. @Override

  3. Car makeBMW() {

  4. return new BMW320();

  5. }

  6. @Override

  7. Car makeBenz() {

  8. return new BenzC();

  9. }

  10. }


  1. public class BMW525BenzEFactory extends Factory {

  2. @Override

  3. Car makeBMW() {

  4. return new BMW525();

  5. }

  6. @Override

  7. Car makeBenz() {

  8. return new BenzE();

  9. }

  10. }

  调用: 


  1. public class Customer {

  2. public static void main(String[] args) {

  3. // 生产宝马三系+奔驰C级

  4. Factory bMW320BenzCFactory = new BMW320BenzCFactory();

  5. Car bmw320 = bMW320BenzCFactory.makeBMW();

  6. Car benzC = bMW320BenzCFactory.makeBenz();

  7. // 生产宝马五系+奔驰E级

  8. Factory bMW525BenzEFactory = new BMW525BenzEFactory();

  9. Car bmw525 = bMW525BenzEFactory.makeBMW();

  10. Car benzE = bMW525BenzEFactory.makeBenz();

  11. }

  12. }

优点:

1、符合 “开闭原则”(对扩展开放,对修改封闭)。

2、符合 “单一职责原则”。

缺点: 

1、难以扩展新种类(奥迪)。

五、总结

抽象程度:

简单工厂模式 < 工厂方法模式 < 抽象工厂模式。

角色分类:

1、简单工厂模式:抽象产品、具体产品、工厂类。

2、工厂方法模式:抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

3、抽象工厂模式:抽象产品族、抽象产品、具体产品、抽象工厂、具体工厂。

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