设计模式二：工厂模式

在设计模式的的七大原则中提到过，要针对接口编程，而不是针对实现编程。比如这样写：

List<String> list = new ArrayList<>();

等号左侧用的是List类型（接口），而不是ArrayList类型（实现）。
但是，在等号右侧，我们不得不new一个具体类型，这样从某种程度上来说也是面向实现编程了，如果说以后我自己写了个新的ArrayList，想要替换掉原有的ArrayList。这时，就不得不修改这一行代码了，而且因为这个类使用很频繁，要修改的地方会非常多，这就是针对实现编程的缺点所在了，一旦发生改变，代码改动很大。
如果换下面这种方式呢？

List<String> list = ListFactory.newList(ListType.ARRAY_LIST);

注：这里ListType.ARRAY_LIST代表一个常量
在这里，通过一个静态方法去获取List，在该方法中，大致的实现是这样的：

public class ListFactory{
	public static List newList(String listType){
		switch(listType){
			case ListType.ARRAY_LIST:
				return new ArrayList();
			case .....
			...
		}
	}
}

这样，下次要把ArrayList的实现换掉，只需要修改ListFactory中的实现即可，且只需要改这一个地方。
上述就是一个简单工厂了。

1 简单工厂

需求：现有一披萨店，提供订购披萨的功能，顾客可以选择多种披萨，如cheese pizza，greek pizza等。

看看订购pizza的方法怎么写：

Pizza orderPizza（String type）{
	Pizza pizza;
	switch(type){
		case "cheese":
			pizza = new CheesePizza();
			break;
		case "greek":
			pizza = new GreekPizza();
			break;
		case ...
		...
	}
	pizza.prepare();
	pizza.bake();
	pizza.cut();
	pizza.box();
	return pizza;
}

但是，pizza的种类是会不断增减的，那么orderPizza这个方法就需要不断修改。这时就可以使用简单工厂了。实现方法和上面说的差不多，将创建pizza的过程抽到工厂中即可。
这样似乎并没有解决多少问题，只是将代码的修改从orderPizze移到了工厂中，但是别忘了，创建pizza会出现在很多地方，就如同上面的创建ArrayList一样。把创建工作集中到工厂中，方便统一管理。

在上面的例子中，简单工厂是用静态方法来实现的，这种方法也被称为静态工厂。也可实例化一个工厂。如下：

public class PizzaStore{
	private PizzaFactory pizzaFactory;
	public PizzaStore(PizzaFactory pizzaFactory){
		this.pizzaFactroy = pizzaFactory;
	}
	public Pizza orderPizza(String type){
		Pizza pizza = pizzaFactory.createPizza(type);
		...
		return pizza;
	}
}

两种方法各有所长，静态工厂使用简单，但不能通过继承来改变创建行为，而实例化的实现方式可以。

2 工厂方法模式

接着pizza的例子，现在因为披萨的生意好，有人希望加盟，每家加盟店都可能想要提供不同风味的披萨，这收到开店地区的影响。
首先考虑使用简单工厂。每个PizzaStore都有一个工厂来创建披萨，即将上例中的PizzaStore和PizzaFactory多实现几遍。这显然是一个很糟糕的设计，每个加盟店都各自独立，且总店无法管理。比如总店要求所有的pizza制作流程都分为prepare，bake，pizza，box四步。这时可以考虑使用继承，所有的加盟店都要继承总店提供的PizzaStore，在pizzaStore中定义一个抽象的createPizza方法，交给子类实现，如下：

public abstract class PizzaStore{
	public Pizza orderPizza(String type){
		Pizza pizza = createPizza(type);
		...
		return pizza;
	}
	public abstract Pizza createPizza(String type);
}

这就是工厂方法模式了。它的核心是将对象的实例化推迟到子类实现。

3 抽象工厂模式

在2中谈到用简单工厂方法来实现该需求的时候，每一个加盟店都有一个独立的披萨工厂，这样没法管理。如果在此基础上完成抽象一个工厂接口，所有的披萨工厂都要实现该接口，这样，PizzaStore就可以不用做成抽象的

public interface PizzaFactory{
	Pizza createPizza(String type);
}
public class PizzaStore{
	private PizzaFactory pizzaFactory;
	public PizzaStore(PizzaFactory pizzaFactory){
		this.pizzaFactroy = pizzaFactory;
	}
	public Pizza orderPizza(String type){
		Pizza pizza = pizzaFactory.createPizza(type);
		...
		return pizza;
	}
}

这样，所有的加盟店都使用同一个PizzaStore，但传入的工厂不一样，可以创建的pizza也不一样。这就是抽象工厂模式了。

总结

工厂模式的意义在于将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的解耦，从而提高项目的扩展性和维护性。