Java工厂模式
工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式,工厂模式在Java程序中可以说是随处可见。本文来给大家详细介绍下工厂模式
面向对象设计的基本原则：
OCP（开闭原则，Open-Closed Principle）：一个软件的实体应当对扩展开放，对修改关闭。
DIP（依赖倒转原则，Dependence Inversion Principle）：要针对接口编程，不要针对实现编程。
LoD（迪米特法则，Law of Demeter）：只与你直接的朋友通信，而避免和陌生人通信
三种工厂模式的区别
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 简单工厂 | 用来生产同一等级结构中的任意产品。 (对于增加新的产品，需要修改已有代码) |
| 工厂方法 | 用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品） |
| 抽象工厂 | 用来生产不同产品族的全部产品。 (对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族) |
实现了创建者和调用者的分离
核心本质：
- 实例化对象，用工厂方法代替new操作。
- 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦
简单工厂模式
接口定义
public interface Car {
void run();
}
Car实现类
public class Audi implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奥迪再跑...");
}
}
public class Byd implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("比亚迪再跑！");
}
}
简单工厂类
public class CarFactory {
public static Car createCar(String type){
if("奥迪".equals(type)){
return new Audi();
}else if("比亚迪".equals(type)){
return new Byd();
}else{
return null;
}
}
}
public class CarFactory2 {
public static Car createAudi(){
return new Audi();
}
public static Car createByd(){
return new Byd();
}
}
测试
public class Client02 { //调用者
public static void main(String[] args) {
Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪");
Car c2 = CarFactory.createCar("比亚迪");
c1.run();
c2.run();
}
}
小结:
- 简单工厂模式也叫静态工厂模式，就是工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
- 对于增加新产品无能为力！不修改代码的话，是无法扩展的。
工厂方法模式
工厂方法模式要点：
- 为了避免简单工厂模式的缺点，不完全满足OCP。
- 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类
业务接口
public interface Car {
void run();
}
car实现类
public class Audi implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奥迪再跑！");
}
}
public class Benz implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奔驰再跑！");
}
}
工厂接口
public interface Car {
void run();
}
每个car实现类对应创建一个工厂类
public class AudiFactory implements CarFactory {
@Override
public Car createCar() {
return new Audi();
}
}
public class BenzFactory implements CarFactory {
@Override
public Car createCar() {
return new Benz();
}
}
测试
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Car c1 = new AudiFactory().createCar();
Car c2 = new BydFactory().createCar();
c1.run();
c2.run();
}
}
简单工厂模式和工厂方法模式PK:
结构复杂度
从这个角度比较，显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加，这无疑会使类的个数越来越多，从而增加了结构的复杂程度。
代码复杂度
代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾，既然简单工厂模式在结构方面相对简洁，那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法（或代码），而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务，代码简洁。
客户端编程难度
工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP，但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化，这无疑是个吸引人的优点。
管理上的难度
这是个关键的问题。
我们先谈扩展。众所周知，工厂方法模式完全满足OCP，即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就没有扩展性呢？答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码（修改工
厂类的代码）就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP，但我们不需要太拘泥于设计理论，要知道，sun提供的java官方工具包中也有想到多没有满足OCP的例子啊。然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改，很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候，对工厂类的修改会变得相当麻烦（对号入座已经是个问题了）。反而简单工厂没有这些麻烦，当多个产品类需要修改是，简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类（无论怎样都能改到满足要求吧？大不了把这个类重写）。
根据设计理论建议：工厂方法模式。但实际上，我们一般都用简单工厂模式。
抽象工厂模式
- 用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）
- 抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。
类图
案例代码
public interface Engine {
void run();
void start();
}
class LuxuryEngine implements Engine{
@Override
public void run() {
System.out.println("转的快！");
}
@Override
public void start() {
System.out.println("启动快!可以自动启停！");
}
}
class LowEngine implements Engine{
@Override
public void run() {
System.out.println("转的慢！");
}
@Override
public void start() {
System.out.println("启动慢!");
}
}
public interface Seat {
void massage();
}
class LuxurySeat implements Seat {
@Override
public void massage() {
System.out.println("可以自动按摩！");
}
}
class LowSeat implements Seat {
@Override
public void massage() {
System.out.println("不能按摩！");
}
}
public interface Tyre {
void revolve();
}
class LuxuryTyre implements Tyre {
@Override
public void revolve() {
System.out.println("旋转不磨损！");
}
}
class LowTyre implements Tyre {
@Override
public void revolve() {
System.out.println("旋转磨损快！");
}
}
工厂模式
public interface CarFactory {
Engine createEngine();
Seat createSeat();
Tyre createTyre();
}
public class LowCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Engine createEngine() {
return new LowEngine();
}
@Override
public Seat createSeat() {
return new LowSeat();
}
@Override
public Tyre createTyre() {
return new LowTyre();
}
}
public class LuxuryCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Engine createEngine() {
return new LuxuryEngine();
}
@Override
public Seat createSeat() {
return new LuxurySeat();
}
@Override
public Tyre createTyre() {
return new LuxuryTyre();
}
}
测试
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CarFactory factory = new LuxuryCarFactory();
Engine e = factory.createEngine();
e.run();
e.start();
}
}
工厂模式要点：
- 简单工厂模式(静态工厂模式)
• 虽然某种程度不符合设计原则，但实际使用最多。 - 工厂方法模式
• 不修改已有类的前提下，通过增加新的工厂类实现扩展。 - 抽象工厂模式
• 不可以增加产品，可以增加产品族！
应用场景
| 序号 | 应用场景 |
|---|---|
| 1 | JDK中Calendar的getInstance方法 |
| 2 | JDBC中Connection对象的获取 |
| 3 | Hibernate中SessionFactory创建Session |
| 4 | spring中IOC容器创建管理bean对象 |
| 5 | XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象 |
| 6 | 反射中Class对象的newInstance() |