工廠模式主要分為三種，簡單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式。

1、緒論

在面向對象編程中, 最通常的方法是一個new操作符產生一個對象實例,new操作符就是用來構造對象實例的。但是在一些情況下, new操作符直接生成對象會帶來一些問題。舉例來說, 許多類型對象的創造需要一系列的步驟: 你可能需要計算或取得對象的初始設置; 選擇生成哪個子對象實例; 或在生成你需要的對象之前必須先生成一些輔助功能的對象。 在這些情況,新對象的建立就是一個 “過程”，不僅是一個操作，像一部大機器中的一個齒輪傳動。

那么如何能輕松方便地構造對象實例，而不必關心構造對象實例的細節和復雜過程呢？
其實可以建立一個工廠來創建對象。

2、工廠方法定義

定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪個類。

3、使用場景

在緒論中已經大概說明了使用場景，總結就是在任何需要生產復雜對象的地方，都可以使用工廠模式，復雜對象適合使用工廠模式，用new就可以完成創建對象無需使用工廠模式。

下面逐一介紹三個工廠模式。

4、簡單工廠模式

簡單工廠模式的UML類圖如圖所示：

抽象產品類：它一般是具體產品繼承的父類或者實現的接口。

public abstract class Product {public abstract void method(); }?具體產品類A:工廠類所創建的對象就是此角色的實例。在java中由一個具體類實現。?

public class ConcreteProductA extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品A");}}
?具體產品類B:同上

public class ConcreteProductB extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品B");}}

工廠類 ：這是本模式的核心，含有一定的商業邏輯和判斷邏輯，用來創建產品

public class Factory {private Product product;public Product createProduct(String name) {switch (name) {case "A":product = new ConcreteProductA();break;case "B":product = new ConcreteProductB();break;default:break;}return product;} }

客戶端測試代碼

public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new Factory();Product product = factory.createProduct("A");product.method();product = factory.createProduct("B");product.method();} }
最后輸出結果

創建產品A 創建產品B

?下面我們從開閉原則（對擴展開放；對修改封閉）上來分析下簡單工廠模式。當客戶不再滿足現有的產品的時候，想要另外一種產品，只要這種產品符合抽象產品制定的合同，那么只要通知工廠類知道就可以被客戶使用了，所以對產品部分來說，它是符合開閉原則的；

但是工廠部分好像不太理想，因為每增加一種新產品，都要在工廠類中增加相應的創建業務邏輯（createProduct方法需要新增case），這顯然是違背開閉原則的。可想而知對于新產品的加入，工廠類是很被動的。對于這樣的工廠類，我們稱它為全能類或者上帝類。?

? ? ? ? 我們舉的例子是最簡單的情況，而在實際應用中，很可能產品是一個多層次的樹狀結構。由于簡單工廠模式中只有一個工廠類來對應這些產品，所以這可能會把我們的上帝累壞了，也累壞了我們這些程序員。
? ? ? ? 于是工廠方法模式作為救世主出現了。 工廠類定義成了接口,而每新增的產品,就增加該產品對應工廠類的實現,這樣工廠的設計就可以擴展了,而不必去修改原來的代碼。

5、工廠方法模式

工廠方法模式去掉了簡單工廠模式中工廠方法的靜態屬性，使得它可以被子類繼承。這樣在簡單工廠模式里集中在工廠方法上的壓力可以由工廠方法模式里不同的工廠子類來分擔。

工廠方法模式組成：?
? ? ? ?1)抽象工廠角色： 這是工廠方法模式的核心，它與應用程序無關。是具體工廠角色必須實現的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來實現。?
? ? ? ?2)具體工廠角色：它含有和具體業務邏輯有關的代碼。由應用程序調用以創建對應的具體產品的對象。?
? ? ? ?3)抽象產品角色：它是具體產品繼承的父類或者是實現的接口。在java中一般有抽象類或者接口來實現。?
? ? ? ?4)具體產品角色：具體工廠角色所創建的對象就是此角色的實例。在java中由具體的類來實現。?

? ? ? ?工廠方法模式使用繼承自抽象工廠角色的多個子類來代替簡單工廠模式中的“上帝類”。正如上面所說，這樣便分擔了對象承受的壓力；而且這樣使得結構變得靈活 起來——當有新的產品產生時，只要按照抽象產品角色、抽象工廠角色提供的合同來生成，那么就可以被客戶使用，而不必去修改任何已有 的代碼。可以看出工廠角色的結構也是符合開閉原則的！?

工廠方法模式UML類圖：

抽象工廠角色

public abstract class Factory {public abstract Product createProduct(); }
具體工廠角色

public class ConcreteFactoryA extends Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}}

public class ConcreteFactoryB extends Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}} 抽象產品角色

public abstract class Product {public abstract void method(); }
具體產品角色

public class ConcreteProductA extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品A");}}
public class ConcreteProductB extends Product {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品B");}}
客戶端代碼

public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new ConcreteFactoryA();Product product = factory.createProduct();product.method();factory = new ConcreteFactoryB();product = factory.createProduct();product.method();} }
輸出結果為：

創建產品A 創建產品B
與簡單工廠方式一樣。但是多了一個工廠類，不同的工廠生產不同的產品。

這種方式比較常見，需要哪一個產品就生產哪一個，有時候也可以利用反射的方式更簡潔的來生產具體產品對象，此時，需要在工廠方法的參數列表中傳入一個Class對象類決定是哪一個產品類。

這里采用反射的方式更簡潔的來表示

UML類圖為：

抽象工廠角色

public abstract class Factory {public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz); }

具體工廠角色

public class ConcreteFactory extends Factory {@Overridepublic <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {// TODO Auto-generated method stubProduct p = null;try {p = (Product)Class.forName(clz.getName()).newInstance();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return (T) p;}}
抽象產品角色，具體產品角色代碼

客戶端代碼

public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new ConcreteFactory();Product product = factory.createProduct(ConcreteProductA.class);product.method();product = factory.createProduct(ConcreteProductB.class);product.method();} }

輸出結果與上面是一樣的

需要哪一個類的對象就傳入哪一個類的類型就可以，這種方式比較簡潔、動態。

6、抽象工廠模式

隨著客戶的要求越來越高，產品需要不同配置的配件A與配件B。于是這個工廠開始生產配件A與配件B，用來組裝產品，當然配件有好有差，具體有1型，2型。這時候工廠有兩個系列的產品:產品A和產品B。產品A配置1型號配件A和1型號配件B，產品B配置2型號配件B和2型號配件B.

舉個例子

?隨著客戶的要求越來越高，寶馬車需要不同配置的空調和發動機等配件。于是這個工廠開始生產空調和發動機，用來組裝汽車。這時候工廠有兩個系列的產品:空調和發動機。寶馬750系列配置A型號空調和A型號發動機，寶馬320系列配置B型號空調和B型號發動機。

這時候就需要抽象工程模式了。

抽象工程模式用來為創建一組相關或者相互依賴的對象提供一個接口，而不需要指定他們的具體類。

當一個對象族有相同的約束時可以使用抽象工廠模式，比如寶馬750，寶馬都需要有空調和發動機，但是他們又都有A型號與B型號，即使他們同屬于空調或者發動機。

抽象工廠模式的UML類圖：

根據類圖可以得出如下一個抽象工廠模式的通用代碼：

抽象產品類A，對應于空調這個配件產品。

public abstract class AbstractProductA {public abstract void method(); }
抽象產品類B，對應于發動機這個配件產品。

public abstract class AbstractProductB {public abstract void method(); }

具體產品類A1 ?對應1型空調

public class ConcreteProductA1 extends AbstractProductA {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品A1");}} 具體產品類A2 ?對應2型空調

public class ConcreteProductA2 extends AbstractProductA {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品A2");}}
具體產品類B1 ?對應1型發動機

public class ConcreteProductB1 extends AbstractProductB {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品B1");}}

具體產品類B2 ?對應2型發動機

public class ConcreteProductB2 extends AbstractProductB {@Overridepublic void method() {System.out.println("創建產品B2");}}
抽象工廠類 對應于汽車工廠

public abstract class AbstractFactory {//創建產品A的方法public abstract AbstractProductA createProductA();//創建產品B的方法public abstract AbstractProductB createProductB(); }
具體工廠類1 ?對應于寶馬750的生產工廠
public class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {//生產A1產品@Overridepublic AbstractProductA createProductA() {return new ConcreteProductA1();}//生產B1產品@Overridepublic AbstractProductB createProductB() {return new ConcreteProductB1();} }

具體工廠類2 ?對應于寶馬320的生產工廠

public class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {//生產A2產品@Overridepublic AbstractProductA createProductA() {return new ConcreteProductA2();}//生產B2產品@Overridepublic AbstractProductB createProductB() {return new ConcreteProductB2();}}
客戶端代碼

public class Client {public static void main(String[] args) {AbstractFactory factory = new ConcreteFactory1();factory.createProductA().method();factory.createProductB().method();System.out.println("-------------");factory = new ConcreteFactory2();factory.createProductA().method();factory.createProductB().method();} }
輸出結果：

創建產品A1 創建產品B1 ------------- 創建產品A2 創建產品B2

可以看出工廠1創建了產品A1 B1 那么A1 B1就可以組裝組裝產品1了，就是這個樣子哈，組裝產品！！

這里也看出抽象工廠模式的一個弊端，類特別多，所以在實際開發中，權衡利弊即可。

總結：
無論是簡單工廠模式，工廠方法模式，還是抽象工廠模式，他們都屬于工廠模式，在形式和特點上也是極為相似的，他們的最終目的都是為了解耦。在使用時，我們不必去在意這個模式到底工廠方法模式還是抽象工廠模式，因為他們之間的演變常常是令人琢磨不透的。經常你會發現，明明使用的工廠方法模式，當新需求來臨，稍加修改，加入了一個新方法后，由于類中的產品構成了不同等級結構中的產品族，它就變成抽象工廠模式了；而對于抽象工廠模式，當減少一個方法使的提供的產品不再構成產品族之后，它就演變成了工廠方法模式。
? ? ? ?所以，在使用工廠模式時，只需要關心降低耦合度的目的是否達到了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式之工厂模式——应用最广泛的模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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