工厂模式-简单工厂、工厂方法、抽象工厂解析

今天来学习一个使用非常广泛、也非常有威力的设计模式–工厂模式，主要核心还是在于帮助我们针对抽象编程，而不是针对具体类编程。

从问题出发

1. 简单工厂是什么？是不是一个设计模式？如果使用？
2. 工厂方法是什么？抽象了什么？
3. 抽象工厂是什么？抽象了什么？
4. 工厂方法和抽象工厂的区别？

简单工厂模式

简单工厂不算是一个真正的设计模式，而更像是一种我们的编程习惯，但是在平时编码中这不失为一个简单的方法，可以将客户程序从具体类解耦。

介绍

工厂类拥有一个工厂方法（create），接受了一个参数，通过不同的参数实例化不同的产品类。

图示：

优缺点

• 优点：

1. 很明显，简单工厂的特点就是“简单粗暴”，通过一个含参的工厂方法，我们可以实例化任何产品类，上至飞机火箭，下至土豆面条，无所不能。
2. 所以简单工厂有一个别名：上帝类。

• 缺点：

1. 任何”东西“的子类都可以被生产，负担太重。当所要生产产品种类非常多时，工厂方法的代码量可能会很庞大。
2. 在遵循开闭原则（对拓展开放，对修改关闭）的条件下，简单工厂对于增加新的产品，无能为力。因为增加新产品只能通过修改工厂方法来实现。

工厂方法正好可以解决简单工厂的这两个缺点。接着往下看吧，通过这种层层递进的学习，你一定会理解的透彻。

小提示：spring中是通过配置文件和反射解决了简单工厂中的缺点。

如何使用

public class AnimalFactory {
     
    //简单工厂设计模式（负担太重、不符合开闭原则）
    public static Animal createAnimal(String name) {
     
        if ("cat".equals(name)) {
     
            return new Cat();
        } else if ("dog".equals(name)) {
     
            return new Dog();
        } else if ("cow".equals(name)) {
     
            return new Dog();
        } else {
     
            return null;
        }
    }
}

工厂方法

定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类的实例化推迟到子类。

图示

优缺点

• 优点

1. 工厂方法模式就很好的减轻了工厂类的负担，把某一类/某一种东西交由一个工厂生产；（对应简单工厂的缺点1。
2. 同时增加某一类 ”东西“ 并不需要修改工厂类，只需要添加生产这类 ”东西“ 的工厂即可，使得工厂类符合开放-封闭原则。

• 缺点

1. 对于某些可以形成产品族（一组产品）的情况处理比较复杂。

示例

// 抽象出来的动物工厂----它只负责生产一种产品
public abstract class AnimalFactory {
     
    // 工厂方法
    public abstract Animal createAnimal();
}

// 具体的工厂实现类 
public class CatFactory extends AnimalFactory {
      
    @Override public Animal createAnimal() {
      
        return new Cat(); 
    } 
}

//具体的工厂实现类 
public class DogFactory extends AnimalFactory {
      
    @Override public Animal createAnimal() {
      
        return new Dog(); 
    } 
}

抽象工厂模式

提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。

例如，汽车可以分为轿车、SUV、MPV等，也分为奔驰、宝马等。我们可以将奔驰的所有车看作是一个产品族，而将宝马的所有车看作是另一个产品族。分别对应两个工厂，一个是奔驰的工厂，另一个是宝马的工厂。与工厂方法不同，奔驰的工厂不只是生产具体的某一个产品，而是一族产品（奔驰轿车、奔驰SUV、奔驰MPV）。“抽象工厂”的“抽象”指的是就是这个意思。 即相比于工厂方法，抽象工厂定义了一系列的产品，而不是一个产品。

上边的工厂方法模式是一种极端情况的抽象工厂模式（即只生产一种产品的抽象工厂模式），而抽象工厂模式可以看成是工厂方法模式的一种推广。

图示

工厂模式区别

• 简单工厂 ： 使用一个工厂对象用来生产同一等级结构中的任意产品。（不支持拓展增加产品）
• 工厂方法 ： 使用多个工厂对象用来生产同一等级结构中对应的固定产品。（支持拓展增加产品）
• 抽象工厂 ： 使用多个工厂对象用来生产不同产品族的全部产品。（不支持拓展增加产品；支持增加产品族）

今天新学习到的OO原则：依赖抽象，不要依赖具体类