工厂模式

一、工厂模式定义：
根据给出的信息创建特定类的实例，以达到程序解耦的目的。
二、使用场景目的：
一般用在创建对象的情况比较复杂，在整个程序的开发及运维阶段，无法预知将要
创建哪些类的实例。将直接创建对象的方式改为从工厂中获取，达到解耦的目的。
举个例子：在人类文明尚且处于蒙昧的阶段，我们需要某种水果时，唯一的办法也
许就是自己去摘取，需要其它某些食物时，也同样如此，这样严重阻碍了生产力的
发展。随着社会的进步，出现了交换行为，进而出现了社会分工。有专门负责种植
水果的人，专门负责贩卖水果的人（单一职责原则）。这样尚嫌不够，我们想吃葡
萄的时候，不一定非要去找专门贩卖葡萄的商贩，通常一个水果商会贩卖多种水
果，我们仅需要告诉他我们想要什么类型的水果，然后由他向我们提供即可，至于
每一种水果是怎么来的，则与我们无关。我们不需要关心水果是产自哪棵果树、以
及这颗果树是怎么管理的。这就是工厂模式的思想。这是政治经济学的一个例子，
不属于本章的范畴，但它很能说明编程中的问题。如果想要更深入的了解，请参看
亚当斯密的《国富论》第一卷：论分工。之所以举这个例子是为了说明：政治经济
学的方法论是哲学的，计算机科学的方法论也同样是哲学的。我们不应该执着于具
体的实现，而应该具备某些思想，这些思想是解决问题的源泉。
三、工厂模式分类：
1、简单工厂模式：
简单工厂模式实现起来尤为简单，以至于很多人不把它归纳到工厂模式中来。但
它确是工厂模式的一种。例如几何学中对于钝角的定义如下：“大于直角的角叫做
钝角”，那么只要符合这个定义的我们都可以称之为钝角。简单工厂模式也一样，
不能因为它过于简单，而排除在工厂模式之外。同样的，我们也可以使用其它方
法实现工厂模式，只要它能够达到解耦的目的，我认为这些都是可行的。我会牢
记一个原则：能够最简单、最直接的达到目的的时候，我不会去走任何曲折的道
路。
代码：

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该接口提供了一个抽象的水果品类，用于实现多态。

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以上三个具体的苹果、香蕉、桃子实现了水果接口，也就是说，它们都是水果，具有同一个类型。

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在水果工厂中使用了一个枚举类，用于定义水果的类型。还有一个购买水果的方法，传入相应的水果类型信息，获取特定水果的实例。

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至此一个简单工厂模式就实现了，我认为情况不是特别复杂的情况下，使用这种方式就很大程度上做到了代码的解耦。当然这种方式也是有它的缺点的：如果我们要水果工厂再多生产几种水果，那么不可避免的需要添加枚举类型、需要在购买水果方法中多几个case语句。这样的做法显然违背了开闭原则，也不够优雅。但是使用反射的方式呢？
下面我们改造一下FruitFactory类：

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现在工厂类只存在一个购买水果的方法，并且它的入参发生了变化：它不再需要一个水果的枚举类型，而是需要传入一个实现了水果接口的任意类型的class对象。现在这个工厂已经具备了一种动态扩展的性质，如果我们需要添加新的水果，仅仅让这个新的水果类实现水果接口即可，无须增加或修改任何代码，已经可以从工厂类中获取任意水果类型的实例了。我个人认为这是简单工厂模式完美的实现，虽然这个工厂类仅仅使用了几行代码。但是我们想想之前的那个原则（如果认同的话）：能够使用最直接、最简单的方式达到目的，绝不采用任何曲折繁杂的方式去实现。当然，这种实现方式也并非无可挑剔，比如：如果构造实例时需要初始化参数、构造器私有等等。但这是工厂模式都能够遇到的问题，使用这种方式也是可以进行解决的。spring中就大量使用了反射来创建对象，我认为这种方式之所以没有被人提及，不过是因为过于简单罢了。
2、工厂方法模式

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定义一个水果工厂接口，里面仅有购买水果这一抽象行为，至于买什么水果，要在具体工厂里面去实现。

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新建两个具体的水果工厂类，都实现水果工厂接口。

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这种模式解决了需要创建对象种类非常多、且创建对象方式复杂的情况下，频繁修改购买水果接口，增加购买水果方法的复杂度。很大程度上遵守了开闭原则。但是很显然，这种方式不过是把方法的复杂度转移到了类级别上，如果项目复杂程度较高时，这种方式无疑是一种比较好的选择。这种方式的缺点也是很明显的：针对每一个具体产品创建一个工厂类，成本是不是太高了？
3、抽象工厂模式：
接下来我们想象会遇到这样一种场景：我们购买各种水果来制作不同的水果蛋糕。现
在仅仅是购买水果还是不够的，我们还需要购买奶油及其它材料，现在修改一下代
码：

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定义一个抽象接口，并提供一个获取奶油种类名称的方法。

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定义一个动物淡奶油类，然后蛋糕制作商为了节约成本，还会选择人造奶油作为原料。现在这两种材料都实现了奶油接口，因此是无差别的。这两种材料制作的蛋糕都叫做奶油蛋糕。

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定义一个抽象工厂类。

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一个具体的水果工厂，继承了抽象工厂，并提供根据传入的class对象，动态获取水果的方法。

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具体的奶油工厂，实现了获取奶油的抽象方法。

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创建一个工厂建造者类，根据传入的class对象，动态获取工厂实例。获取工厂实例的方法仍然使用反射动态获取。

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测试类中，根据特定工厂类的class对象，获取相应的工厂对象，并且根据具体的水果及奶油类型，获取到了具体的水果，最后制作成了廉价的“苹果人造奶油蛋糕”。

结论：
抽象工厂模式用于解决多个不同的类实例的创建，其可扩展性要优于简单工厂模式
及工厂方法模式。但就其实现方式来说，也比其他工厂模式要更加复杂。而且需要
针对每一个类创建一个工厂实现类，并在抽象工厂中加入获取具体工厂的方法。工
厂模式充分利用了java多态的特性，是利用多态进行解耦的一个比较好的实现，也
是依赖倒置原则的一种体现。但在使用时应该根据具体情况来判断使用哪一种模式
更好，毕竟不能像本章的demo一样，为了“输出一句hello word”而实现一个抽象工
厂模式。本章的demo仅仅是一个例子，用来说明工厂模式的具体实现。