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工厂模式，原址如下：

http://chjl2020.iteye.com/blog/265283

 

 

设计模式之--工厂模式（Factory）

工厂模式：主要用来实例化有共同接口的类，工厂模式可以动态决定应该实例化那一个类。 
工厂模式的形态 
工厂模式主要用一下几种形态： 
1：简单工厂（Simple Factory）。 
2：工厂方法（Factory Method）。 
3：抽象工厂（Abstract Factory）。 

简单工厂（Simple Factory） 
又叫静态工厂，是工厂模式三中状态中结构最为简单的。主要有一个静态方法，用来接受参数，并根据参数来决定返回实现同一接口的不同类的实例。我们来看一个具体的例子： 
假设一家工厂，几生产洗衣机，有生产冰箱，还有空调等等.. 
我们先为所有产品定义一个共同的产品接口 

 public interface Product{}

接着我们让这个工厂的所有产品都必须实现此接口 

 public class Washer implements Product{
    public Washer(){
        System.out.println("洗衣机被制造了");
    }
 }

 public class Icebox implements Product{
    public Icebox(){
        System.out.println("冰箱被制造了");
    }
 }

 public class AirCondition implements Product{
    public Icebox(){
        System.out.println("空调被制造了");
    }
 }

接下来我们来写一个工厂类，有它来负责生产以上的产品 

 public class SimpleFactory {

     public static Product factory(String productName) throws Exception{
         if(productName.equals("Washer")){
             return new Washer();
         }else if(productName.equals("Icebox")){
             return new Icebox();
         }else if(productName.equals("AirCondition")){
             return new AirCondition();
         }else{
             throw new Exception("没有该产品");
         }
     }
 }

好了，有了这个工厂类，我们就可以开始下定单了，SimpleFactory将根据不同的定单类决定生产什么产品。 

 public static void main(String[] args) {
     try {
               SimpleFactory.factory("Washer");
               SimpleFactory.factory("Icebox");
               SimpleFactory.factory("AirCondition");
             } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     }
 }

由上面的代码可以看出，简单工厂的核心就是一个SimpleFactory类，他拥有必要的逻辑判断能力和所有产品的创建权利，我们只需要向把定单给他，就能得到我们想要的产品。这使用起来似乎非常方便。 
但，实际上，这个SimpleFactory有很多的局限。首先，我们每次想要增加一种新产品的时候，都必须修改SimpleFactory的原代码。其次，当我们拥有很多很多产品的时候，而且产品之间又存在复杂的层次关系的时候，这个类必须拥有复杂的逻辑判断能力，其代码量也将不断地激增，这对以后的维护简直就是恐怖两个字... 
还有就是，整个系统都严重依赖SimpleFactory类，只要SimpleFactory类一出问题，系统就进入不能工作的状态，这也是最为致命的一点.... 
以上的不足将在工厂模式的另外两种状态中得到解决。 

工厂方法（Factory Method） 
上面的代码告诉我们，简单工厂并不简单，它是整个模式的核心，一旦他出了问题，整个模式都将受影响而不能工作，为了降低风险和为日后的维护、扩展做准备，我们需要对它进行重构，引入工厂方法。 
工厂方法为工厂类定义了接口，用多态来削弱了工厂类的职能，以下是工厂接口的定义： 

 public interface Factory{
   public Product create();
 }

我们再来定义一个产品接口 

 public interface Product{}

一下是实现了产品接口的产品类 

 public class Washer implements Product{
    public Washer(){
        System.out.println("洗衣机被制造了");
    }
 }

 public class Icebox implements Product{
    public Icebox(){
        System.out.println("冰箱被制造了");
    }
 }

 public class AirCondition implements Product{
    public Icebox(){
        System.out.println("空调被制造了");
    }
 }

接下来，就是工厂方法的核心部分，也就是具体创建产品对象的具体工厂类， 

 //创建洗衣机的工厂
 public class CreateWasher implements Factory{
     public Product create(){
           return new Washer();
     }
 }

 //创建冰箱的工厂
 public class CreateIcebox implements Factory{
     public Product create(){
           return new Icebox();
     }
 }

 //创建空调的工厂
 public class CreateAirCondition implements Factory{
     public Product create(){
           return new AirCondition();
     }
 }

从上面创建产品对象的代码可以看出，工厂方法和简单工厂的主要区别是，简单工厂是把创建产品的职能都放在一个类里面，而工厂方法则把不同的产品放在实现了工厂接口的不同工厂类里面，这样就算其中一个工厂类出了问题，其他工厂类也能正常工作，互相不受影响，以后增加新产品，也只需要新增一个实现工厂接口工厂类，就能达到，不用修改已有的代码。但工厂方法也有他局限的地方，那就是当面对的产品有复杂的等级结构的时候，例如，工厂除了生产家电外产品，还生产手机产品，这样一来家电是手机就是两大产品家族了，这两大家族下面包含了数量众多的产品，每个产品又有多个型号，这样就形成了一个复杂的产品树了。如果用工厂方法来设计这个产品家族系统，就必须为每个型号的产品创建一个对应的工厂类，当有数百种甚至上千种产品的时候，也必须要有对应的上百成千个工厂类，这就出现了传说的类爆炸，对于以后的维护来说，简直就是一场灾难..... 

抽象工厂（Factory Method） 
抽象工厂：意的意图在于创建一系列互相关联或互相依赖的对象。<<Java设计模式>> 
我自己觉得抽象工厂是在工厂方法的基础上引进了分类管理的概念.... 
工厂方法用来创建一个产品，它没有分类的概念，而抽象工厂则用于创建一系列产品，所以产品分类成了抽象工厂的重点， 
我们继续用上面的例子来说明： 
工厂生产的所有产品都用都用大写字母来标明它们的型号，比如冰箱，就有“冰箱-A",“冰箱-B",同样，其他的产品也都是遵守这个编号规则，于是就有了一下产品家族树 

冰箱： 

  
1. 冰箱-A  
2. 冰箱-B

洗衣机： 

  
1. 洗衣机-A  
2. 洗衣机-B

我们可以为冰箱和洗衣机分别定义两个产品接口，以对他们进行分类， 

 //洗衣机接口
 public interface Washer{
 }

 //冰箱接口
 public interface Icebox{
 }

接着，我们分别创建这两个接口的具体产品 

 //洗衣机-A
 public class WasherA implements Washer{
    public WasherA(){
        System.out.println("洗衣机-A被制造了");
    }
 }

 //洗衣机-B
 public class WasherB implements Washer{
    public WasherB(){
        System.out.println("洗衣机-B被制造了");
    }
 }

 //冰箱-A
 public class IceboxA implements Icebox{
    public IceboxA(){
        System.out.println("冰箱-A被制造了");
    }
 }

 //冰箱-B
 public class IceboxB implements Icebox{
    public IceboxB(){
        System.out.println("冰箱-B被制造了");
    }
 }

到此，产品部分我们准备好了，接下来我们来处理工厂部分，我们先来定义工厂行为接口 

 public interface Factory{
        public Washer createWasher();
        public Icebox createIcebox();
 }

接下来我创造具体的工厂类，我们根据上面产品的接口，把型号A的产品分为一类，由一个工厂来管理，把型号为B的产品有另一个工厂管理，根据这个分类，我们可以实现如下的两个具体工厂类 

 //创建型号为A的产品工厂
 public class FactoryA implements Factory{
        //创建洗衣机-A
        public Washer createWasher(){
             return new WasherA();
        }

        //创建冰箱-A
        public Icebox createIcebox(){
             return new IceboxA();
        }
 }

 //创建型号为B的产品工厂
 public class FactoryB implements Factory{
        //创建洗衣机-B
        public Washer createWasher(){
             return new WasherB();
        }

        //创建冰箱-B
        public Icebox createIcebox(){
             return new IceboxB();
        }
 }

这样，我们的抽象工厂就完成了。有上面可以看出，在运用上我觉得工厂方法和抽象工厂，都有自己的应用场景，并没有什么优劣之分，但在应用抽象工厂之前，要先对创建的对象进行系统的分类，这点很重要，好的产品分类规则能为具体工厂类的选择调用和以后的扩展提供清晰的思路.

 

再加一篇：

http://www.jdon.com/designpatterns/designpattern_factory.htm

 

设计模式之Factory

 

工厂模式定义:提供创建对象的接口.

为何使用?
工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。

为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

我们以类Sample为例， 如果我们要创建Sample的实例对象:

Sample sample=new Sample();

可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。

首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:

Sample sample=new Sample(参数);

但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。

为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派"切割"成每段，将每段再"封装"起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。

在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。

这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample, 按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample 和HisSample .我们要实例化他们时,如下:

Sample mysample=new MySample();
Sample hissample=new HisSample();

随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.

但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.

工厂方法
你会建立一个专门生产Sample实例的工厂:

 

public class Factory{ 　　public static Sample creator(int which){ 　　//getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。 　　if (which==1) 　　　　return new SampleA(); 　　else if (which==2) 　　　　return new SampleB(); 　　} }

那么在你的程序中,如果要实例化Sample时.就使用

Sample sampleA=Factory.creator(1);

这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵.

使用工厂方法 要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的Sample,产品接口下有Sample接口的实现类,如SampleA,其次要有一个factory类，用来生成产品Sample，如下图，最右边是生产的对象Sample：

进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了。

抽象工厂
工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory).

这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2.

这里假设：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB，而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2

那么，我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:

 

public abstract class Factory{ 　　public abstract Sample creator(); 　　public abstract Sample2 creator(String name); } public class SimpleFactory extends Factory{ 　　public Sample creator(){ 　　　　......... 　　　　return new SampleA 　　} 　　public Sample2 creator(String name){ 　　　　......... 　　　　return new Sample2A 　　} } public class BombFactory extends Factory{ 　　public Sample creator(){ 　　　　...... 　　　　return new SampleB  　　} 　　public Sample2 creator(String name){ 　　　　...... 　　　　return new Sample2B 　　} }

从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问，为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?

抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为 SimpleFactory内，生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫SimpleFactory。

在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用。

 

举例

我们以Jive的ForumFactory为例，这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过，现在再讨论其工厂模式:

 

public abstract class ForumFactory { 　　private static Object initLock = new Object(); 　　private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 　　private static ForumFactory factory = null; 　　public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { 　　　　//If no valid authorization passed in, return null. 　　　　if (authorization == null) { 　　　　　　return null; 　　　　} 　　　　//以下使用了Singleton 单态模式 　　　　if (factory == null) { 　　　　　　synchronized(initLock) { 　　　　　　　　if (factory == null) { 　　　　　　　　　　　　...... 　　　　　　　　　　try { 　　　　　　　　　　　　　　//动态转载类 　　　　　　　　　　　　　　Class c = Class.forName(className); 　　　　　　　　　　　　　　factory = (ForumFactory)c.newInstance(); 　　　　　　　　　　} 　　　　　　　　　　catch (Exception e) { 　　　　　　　　　　　　　　return null; 　　　　　　　　　　} 　　　　　　　　} 　　　　　　} 　　　　} 　　　　//Now, 返回 proxy.用来限制授权对forum的访问 　　　　return new ForumFactoryProxy(authorization, factory, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　factory.getPermissions(authorization)); 　　} 　　//真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成. 　　public abstract Forum createForum(String name, String description) 　　throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException; 　　.... }

因为现在的Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口:

private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";

你可以使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.

在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有Singleton单态模式,以及proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问,因为访问forum有两种人:一个是注册用户 一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果.  

看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory:

 

public class CatalogDAOFactory { 　　/** 　　* 本方法制定一个特别的子类来实现DAO模式。 　　* 具体子类定义是在J2EE的部署描述器中。 　　*/ 　　public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { 　　　　CatalogDAO catDao = null; 　　　　try { 　　　　　　InitialContext ic = new InitialContext(); 　　　　　　//动态装入CATALOG_DAO_CLASS 　　　　　　//可以定义自己的CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码 　　　　　　//的前提下，完成系统的巨大变更。 　　　　　　String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); 　　　　　　catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); 　　　　} catch (NamingException ne) { 　　　　　　throw new CatalogDAOSysException(" 　　　　　　　　CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while  　　　　　　　　　　getting DAO type : \n" + ne.getMessage()); 　　　　} catch (Exception se) { 　　　　　　throw new CatalogDAOSysException(" 　　　　　　　　CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting  　　　　　　　　　　DAO type : \n" + se.getMessage()); 　　　　} 　　　　return catDao; 　　} }

CatalogDAOFactory是典型的工厂方法，catDao是通过动态类装入器className获得CatalogDAOFactory具体实现子类，这个实现子类在Java宠物店是用来操作catalog数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的子类名给与CATALOG_DAO_CLASS变量就可以。

由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一下具体的工厂方法，系统其他地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化。

设计模式如何在具体项目中应用见《Java实用系统开发指南》