工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設(shè)計(jì)模式之一，今天我們一起來徹底解析一下她。

一、介紹

從名稱上，顧名思義就是創(chuàng)建產(chǎn)品，按類別分為簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式，主要功能都是幫助我們把對(duì)象的實(shí)例化操作單獨(dú)抽取出來，優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

下面，我們一起來看看各個(gè)模式的使用方式。

二、簡(jiǎn)單工廠模式

簡(jiǎn)單工廠模式，對(duì)象創(chuàng)建管理方式最為簡(jiǎn)單，因?yàn)槠鋬H僅簡(jiǎn)單的對(duì)不同類對(duì)象的創(chuàng)建進(jìn)行了一層薄薄的封裝。該模式通過向工廠傳遞類型來指定要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象。

創(chuàng)建一個(gè)接口

public interface Product {   void operation1();   void operation2();}

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類

public class ConcreateProductA implements Product{   @Override   public void operation1() {      System.out.println("產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)1");   }      @Override   public void operation2() {      System.out.println("產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)2");   }}

public class ConcreateProductB implements Product{   @Override   public void operation1() {      System.out.println("產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)1");   }      @Override   public void operation2() {      System.out.println("產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)2");   }}

創(chuàng)建一個(gè)工廠，生成基于給定信息的實(shí)體類的對(duì)象

public class SimpleFactory {       //使用 create 方法獲取形狀類型的對(duì)象   public Product create(String productType){      if(productType == null){         return null;      }      if(productType.equalsIgnoreCase("productA")){         return new ConcreateProductA();      }      if(productType.equalsIgnoreCase("productB")){         return new ConcreateProductB();      }      return null;   }}

編寫客戶端測(cè)試類，使用該工廠，通過傳遞類型信息來獲取實(shí)體類的對(duì)象

public class FactoryPatternDemo {    public static void main(String[] args) {      SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();            //獲取 productA 的對(duì)象      Product productA = simpleFactory.create("productA");       //調(diào)用 productA 的 operation1、operation2 方法      productA.operation1();      productA.operation2();       //獲取 productB 的對(duì)象      Product productB = simpleFactory.create("productB");       //調(diào)用 productB 的 operation1、operation2 方法      productB.operation1();      productB.operation2();   }}

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)1產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)2產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)1產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)2

當(dāng)然，還可以將創(chuàng)建對(duì)象方式進(jìn)行改進(jìn)，將SimpleFactory類創(chuàng)建對(duì)象的方式改成如下方式：

public class SimpleFactory {       //反射機(jī)制獲取實(shí)體類   public <T> T createByClazzName(Class<? extends T> clazz){  T obj = null;  try {   obj = (T) Class.forName(clazz.getName()).newInstance();  } catch (Exception e) {   // TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();  }  return obj; }}

這樣做的好處是，當(dāng)有新的產(chǎn)品加入時(shí)，不用修改工廠類，在調(diào)用的時(shí)候，采用如下方式即可獲取對(duì)象！

Product product = new SimpleFactory().create("類名.class");

三、工廠方法模式

和簡(jiǎn)單工廠模式中工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)所有產(chǎn)品相比，工廠方法模式將生成具體產(chǎn)品的任務(wù)分發(fā)給具體的產(chǎn)品工廠。

創(chuàng)建一個(gè)工廠接口

public interface FactoryProduct {   Product create();}

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類

public class ConcreateFactoryA implements FactoryProduct{   @Override   public Product create() {      return new ConcreateProductA();   }}

public class ConcreateFactoryB implements FactoryProduct{   @Override   public Product create() {      return new ConcreateProductB();   }}

編寫客戶端測(cè)試類，使用該工廠，通過傳遞類型信息來獲取實(shí)體類的對(duì)象

public class FactoryPatternDemo {   public static void main(String[] args) {      //獲取 productA 的對(duì)象      Product productA = new ConcreateFactoryA().create();      //調(diào)用 productA 的 operation1、operation2 方法      productA.operation1();      productA.operation2();      //獲取 productB 的對(duì)象      Product productA = new ConcreateFactoryB().create();      //調(diào)用 productB 的 operation1、operation2 方法      productB.operation1();      productB.operation2();   }}

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)1產(chǎn)品A,執(zhí)行任務(wù)2產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)1產(chǎn)品B,執(zhí)行任務(wù)2

四、抽象工廠模式

抽象工廠模式主要是應(yīng)對(duì)產(chǎn)品族概念提出來的。提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴的對(duì)象。

為形狀創(chuàng)建一個(gè)接口

public interface Shape {   void draw();}

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類

public class Rectangle implements Shape {    @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");   }}

public class Square implements Shape {    @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Square::draw() method.");   }}

public class Circle implements Shape {    @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");   }}

為顏色創(chuàng)建一個(gè)接口

public interface Color {   void fill();}

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類

public class Red implements Color {    @Override   public void fill() {      System.out.println("Inside Red::fill() method.");   }}

public class Green implements Color {    @Override   public void fill() {      System.out.println("Inside Green::fill() method.");   }}

public class Blue implements Color {    @Override   public void fill() {      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");   }}

為 Color 和 Shape 對(duì)象創(chuàng)建抽象類來獲取工廠

public abstract class AbstractFactory {   public abstract Color getColor(String color);   public abstract Shape getShape(String shape) ;}

創(chuàng)建擴(kuò)展了 AbstractFactory 的工廠類，基于給定的信息生成實(shí)體類的對(duì)象

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {       @Override   public Shape getShape(String shapeType){      if(shapeType == null){         return null;      }              if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){         return new Circle();      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){         return new Rectangle();      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){         return new Square();      }      return null;   }      @Override   public Color getColor(String color) {      return null;   }}

public class ColorFactory extends AbstractFactory {       @Override   public Shape getShape(String shapeType){      return null;   }      @Override   public Color getColor(String color) {      if(color == null){         return null;      }              if(color.equalsIgnoreCase("RED")){         return new Red();      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){         return new Green();      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){         return new Blue();      }      return null;   }}

創(chuàng)建一個(gè)工廠創(chuàng)造器/生成器類，通過傳遞形狀或顏色信息來獲取工廠

public class FactoryProducer {   public static AbstractFactory getFactory(String choice){      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){         return new ShapeFactory();      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){         return new ColorFactory();      }      return null;   }}

使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory，通過傳遞類型信息來獲取實(shí)體類的對(duì)象

public class AbstractFactoryPatternDemo {   public static void main(String[] args) {       //獲取形狀工廠      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");       //獲取形狀為 Circle 的對(duì)象      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");       //調(diào)用 Circle 的 draw 方法      shape1.draw();       //獲取形狀為 Rectangle 的對(duì)象      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");       //調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法      shape2.draw();            //獲取形狀為 Square 的對(duì)象      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");       //調(diào)用 Square 的 draw 方法      shape3.draw();       //獲取顏色工廠      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");       //獲取顏色為 Red 的對(duì)象      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");       //調(diào)用 Red 的 fill 方法      color1.fill();       //獲取顏色為 Green 的對(duì)象      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");       //調(diào)用 Green 的 fill 方法      color2.fill();       //獲取顏色為 Blue 的對(duì)象      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");       //調(diào)用 Blue 的 fill 方法      color3.fill();   }}

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果:

Inside Circle::draw() method.Inside Rectangle::draw() method.Inside Square::draw() method.Inside Red::fill() method.Inside Green::fill() method.Inside Blue::fill() method.

五、應(yīng)用

工廠模式在實(shí)際開發(fā)中使用非常頻繁，例如 JDK 中的日歷操作，在國(guó)際化的時(shí)候，獲取本地語(yǔ)言就用到簡(jiǎn)單工廠模式。

寫一個(gè)獲取測(cè)試，如下：

public static void main(String[] args) {    //獲取日歷操作類    Calendar calendar = Calendar.getInstance();    int year = calendar.get(Calendar.YEAR);    // 取月份要加1    int month = calendar.get(Calendar.MONTH) + 1;    int day = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);    int hour = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);    int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);    int seconds = calendar.get(Calendar.SECOND);    // 1-7分別代表 -- 星期日,星期一,星期二,星期三,星期四,星期五,星期六    int week = calendar.get(calendar.DAY_OF_WEEK);    // 年-月-日    System.out.println("year = " + year);    System.out.println("month = " + month);    System.out.println("day = " + day);    //時(shí)-分-秒    System.out.println("hour = " + hour);    System.out.println("minute = " + minute);    System.out.println("seconds = " + seconds);    // 星期    System.out.println("week = " + week);}

進(jìn)入getInstance()方法，在獲取日歷類型的時(shí)候，內(nèi)容如下：

六、小結(jié)

工廠模式中，重要的是工廠類，而不是產(chǎn)品類。產(chǎn)品類可以是多種形式，多層繼承或者是單個(gè)類都是可以的。

但要明確的，工廠模式的接口只會(huì)返回一種類型的實(shí)例，這是在設(shè)計(jì)產(chǎn)品類的時(shí)候需要注意的，最好是有父類或者共同實(shí)現(xiàn)的接口。

上面介紹的三種工廠模式有各自的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)際應(yīng)用時(shí)能解決問題滿足需求即可！

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/uPl3MpA38ZwOwk6VWtdipA

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最全工廠設(shè)計(jì)模式案例詳解，不服來辯

一、介紹

二、簡(jiǎn)單工廠模式

三、工廠方法模式

四、抽象工廠模式

五、應(yīng)用

六、小結(jié)