java设计模式之工厂模式（简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式）

1、工厂模式的作用和目的：

  降低代码的耦合性，并提高代码的复用率。在一个很大的项目中假如很多地方都要用到类A，那么要new很多次A，一旦类A的需求 改变，那么就要修改很多地方。不仅耗时费力而且在修改的过程中极易因修改代码而产生bug。如果利用工厂模式的话不仅可以提高 代码的复用率，而且当需要修改代码时，只需要对工厂类和具体的实现类进行少量修改即可。

设计需求：消费链由产品--工厂--消费者三部分，现在消费者需要不同的食物。

分析需求：产品类提供不同的食物原材料，工厂类生产食物，消费者通过工厂类直接获取食物；

接下来分别用简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式进行实现。

2、简单工厂模式：

 产品类：

/*
 * 简单工厂模式：这是产品的接口
 *
 */
public interface Food {
    
    public void foodName();

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Apple implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是苹果-----");
    }

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Bread implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是面包-----");
    }

}

工厂类：

/*
 * 工厂类：这是生产者
 *
 */
public class Factory {

    public static Food getFood(String foodName) {
        Food food = null;

        if ("bread".equals(foodName)) {
            food = new Bread();
        } else if ("apple".equals(foodName)) {
            food = new Apple();
        }

        return food;
    }

}

消费者类：

/*
 * 这是消费者类：这是消费者
 *
 */
public class Consumer {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("这是简单工厂模式：");
        // 我想吃面包
        Food bread = Factory.getFood("bread");
        bread.foodName();

        // 我想吃苹果
        Food apple = Factory.getFood("apple");
        apple.foodName();
    }

}

输出结果：

3、工厂方法模式：

 产品类：

/*
 * 简单工厂模式：这是产品的接口
 *
 */
public interface Food {
    
    public void foodName();

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Apple implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是苹果-----");
    }

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Bread implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是面包-----");
    }

}

工厂类：

 

/*
 * 这是工厂接口：
 *
 */
public interface Factory {

    public Food getFood();

}

/*
 * 这是工厂类的具体实现：这是苹果工厂
 *
 */
public class AppleFactory implements Factory{

    @Override
    public Food getFood() {
        return new Apple();
    }

}

/*
 * 这是工厂类的具体实现：这是面包工厂
 *
 */
public class BreadFactory implements Factory{

    @Override
    public Food getFood() {
        return new Bread();
    }

}

消费者类：
 

/*
 * 这是消费者类：这是消费者
 *
 */
public class Consumer {

    public static void main(String[] args) {
        
        System.out.println("这是工厂方法模式：");
        // 我想吃面包
        Factory breadFactory=new BreadFactory();
        Food bread = breadFactory.getFood();
        bread.foodName();

        // 我想吃苹果
        Factory appleFactory=new AppleFactory();
        Food apple = appleFactory.getFood();
        apple.foodName();
    }

}

消费者类：

4、抽象工厂方法：

 增加需求：现在消费者需要食物的同时还需要饮料。

 产品类：

/*
 * 简单工厂模式：这是食物的接口
 *
 */
public interface Food {
    
    public void foodName();

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Apple implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是苹果-----");
    }

}

/*
 * 具体的产品：这是面包
 *
 */
public class Bread implements Food {

    @Override
    public void foodName() {
        System.out.println("----我是面包-----");
    }

}

/*
 * 抽象工厂模式:这是饮料的接口
 *
 */
public interface Drink {

    public void drinkName();

}

/*
 *具体的产品：这是咖啡
 *
 */
public class Coffee implements Drink {

    @Override
    public void drinkName() {
        System.out.println("----我是咖啡----");
    }

}

/*
 *具体的产品：这是水
 *
 */
public class Water implements Drink {

    @Override
    public void drinkName() {
        System.out.println("----我是矿泉水----");
    }

}

工厂类：

/*
 * 这是工厂接口：
 *
 */
public interface Factory {
    // 获取食物
    public Food getFood();

    // 获取饮料
    public Drink getDrink();

}

/*
 * 这是工厂类的具体实现：这是苹果咖啡工厂
 *
 */
public class AppleCoffeeFactory implements Factory{

    @Override
    public Food getFood() {
        return new Apple();
    }

    @Override
    public Drink getDrink() {
        return new Coffee();
    }

}

/*
 * 这是工厂类的具体实现：这是面包水工厂
 *
 */
public class BreadWaterFactory implements Factory{

    @Override
    public Food getFood() {
        return new Bread();
    }

    @Override
    public Drink getDrink() {
        return new Water();
    }

}

消费者类：

/*
 * 这是消费者类：这是消费者
 *
 */
public class Consumer {

    public static void main(String[] args) {
        
        System.out.println("这是抽象工厂模式：");
        // 我想吃面包喝水
        BreadWaterFactory readWaterFactory=new BreadWaterFactory();
        Food bread = readWaterFactory.getFood();
        Drink water=readWaterFactory.getDrink();
        bread.foodName();
        water.drinkName();

        // 我想吃苹果喝咖啡
        AppleCoffeeFactory appleCoffeeFactory=new AppleCoffeeFactory();
        Food apple = appleCoffeeFactory.getFood();
        Drink coffe=appleCoffeeFactory.getDrink();
        apple.foodName();
        coffe.drinkName();
    }

}

输出结果：