Java工廠模式的深入了解
一、簡(jiǎn)單工廠模式
何為簡(jiǎn)單工廠模式？
首先先通過(guò)一個(gè)案例來(lái)理解
我有一個(gè)需求，要買車，買車有不同的型號(hào)，那么我們常見(jiàn)的做法就是我買車點(diǎn)有什么車我就買什么車，實(shí)例如下
定義一個(gè)車接口
public interface Car {
void name();
}定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)類，例如寶馬
public class Baoma implements Car {
@Override
public void name() {
System.out.println("寶馬");
}
}測(cè)試
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Car car3 = new Baoma();
car3.name();結(jié)果：寶馬
很顯然這并不符合我們工廠設(shè)計(jì)模式的思想，我們不應(yīng)該讓用戶去new一個(gè)車出來(lái)，現(xiàn)實(shí)生活中也不可能自己去new一個(gè)車然后自己買，對(duì)不對(duì)，因此我們要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠來(lái)滿足我們的需求，
簡(jiǎn)單工廠類
public class CarFactory {
public static Car getCar(String car) {
if(car.equals("寶馬")) {
return new Baoma();
}else if(car.equals("奧迪")) {
return new AoDI();
}
return null;
}
}測(cè)試
Car car = CarFactory.getCar("寶馬");
car.name();
Car car1 = CarFactory.getCar("奧迪");
car1.name();結(jié)果：寶馬 奧迪
那么此時(shí)我們用戶就不需要去關(guān)心我們的車是怎么來(lái)的，車該怎么造出來(lái)，造出來(lái)是什么車，我用戶只管從工廠中去拿出我們需要的車即可，如果沒(méi)有，再?gòu)墓S中去添加
該圖是對(duì)簡(jiǎn)單工廠模式的一個(gè)輔助理解。
總結(jié)一下，簡(jiǎn)單工廠模式： 用來(lái)生產(chǎn)同一等級(jí)結(jié)構(gòu)中的任意產(chǎn)品（對(duì)于增加新的產(chǎn)品，需要覆蓋已有代碼）
二、工廠方法模式
那么在簡(jiǎn)單工廠類大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，如果我們需要添加一輛新車，就需要進(jìn)入工廠修改工廠的代碼，如果我們修改了我們的代碼，那么久違反了我們?cè)O(shè)計(jì)模式的開(kāi)閉原則，不好，那么我們就來(lái)到了我們的工廠方法模式。
何為工廠方法模式，示例如下：
其中車類和車接口不變，我們改變一下車工廠
我們定義一個(gè)車接口，方法返回一輛車
public interface CarFactory {
Car getCar();
}那么我們可以想就是給每個(gè)車都配一個(gè)車工廠，那么添加的時(shí)候，只需要在新添加一個(gè)車工廠，去實(shí)現(xiàn)這個(gè)車工廠接口即可
奧迪工廠
public class AoDIFactory implements CarFactory{
@Override
public Car getCar() {
return new AoDI();
}
}寶馬工廠我就不演示了。
測(cè)試
Car baoma = new BaoMaFactory().getCar();
Car Aodi = new AoDIFactory().getCar();
baoma.name();
Aodi.name(); 
那么此時(shí)如果我們要添加新車，我們只需要去添加他的車以及他的工廠即可，用戶則只需要去找對(duì)應(yīng)的工廠
總結(jié)一下,
工廠方法模式：用來(lái)生產(chǎn)同一等級(jí)結(jié)構(gòu)中的固定產(chǎn)品（支持增加任意產(chǎn)品）
三、抽象工廠模式
前面介紹的工廠方法模式中考慮的是一類產(chǎn)品的生產(chǎn)，如畜牧場(chǎng)只養(yǎng)動(dòng)物、電視機(jī)廠只生產(chǎn)電視機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件學(xué)院只培養(yǎng)計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)的學(xué)生等。
同種類稱為同等級(jí)，也就是說(shuō)：工廠方法模式中只考慮生產(chǎn)同等級(jí)的產(chǎn)品，但是在現(xiàn)實(shí)生活中許多工廠是綜合型的工廠，能生產(chǎn)多等級(jí)（種類） 的產(chǎn)品，如農(nóng)場(chǎng)里既養(yǎng)動(dòng)物又種植物，電器廠既生產(chǎn)電視機(jī)又生產(chǎn)洗衣機(jī)或空調(diào)，大學(xué)既有軟件專業(yè)又有生物專業(yè)等。
這里需要先了解一個(gè)定義：
產(chǎn)品族：將同一個(gè)具體工廠所生產(chǎn)的位于不同等級(jí)的一組產(chǎn)品稱為一個(gè)產(chǎn)品族
如圖所示
3.1、抽象工廠模式的定義
是一種為訪問(wèn)類提供一個(gè)創(chuàng)建一組相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，且訪問(wèn)類無(wú)須指定所要產(chǎn)品的具體類就能得到同族的不同等級(jí)的產(chǎn)品的模式結(jié)構(gòu)。
使用抽象工廠模式一般要滿足以下條件
可以在類的內(nèi)部對(duì)產(chǎn)品族中相關(guān)聯(lián)的多等級(jí)產(chǎn)品共同管理，而不必專門引入多個(gè)新的類來(lái)進(jìn)行管理。
當(dāng)需要產(chǎn)品族時(shí)，抽象工廠可以保證客戶端始終只使用同一個(gè)產(chǎn)品的產(chǎn)品組。
抽象工廠增強(qiáng)了程序的可擴(kuò)展性，當(dāng)增加一個(gè)新的產(chǎn)品族時(shí)，不需要修改原代碼，滿足開(kāi)閉原則。
當(dāng)然使用抽象工廠模式也是有缺點(diǎn)的：
當(dāng)產(chǎn)品族中需要增加一個(gè)新的產(chǎn)品時(shí)，所有的工廠類都需要進(jìn)行修改。增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度。
3.2、 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)
1. 抽象工廠（Abstract Factory）：提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，它包含多個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的方法 newProduct()，可以創(chuàng)建多個(gè)不同等級(jí)的產(chǎn)品。
2. 具體工廠（Concrete Factory）：主要是實(shí)現(xiàn)抽象工廠中的多個(gè)抽象方法，完成具體產(chǎn)品的創(chuàng)建。
3. 抽象產(chǎn)品（Product）：定義了產(chǎn)品的規(guī)范，描述了產(chǎn)品的主要特性和功能，抽象工廠模式有多個(gè)抽象產(chǎn)品。
4. 具體產(chǎn)品（ConcreteProduct）：實(shí)現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口，由具體工廠來(lái)創(chuàng)建，它同具體工廠之間是多對(duì)一的關(guān)系。
3.3抽象工廠模式代碼示例
首先我們?nèi)ザx抽象產(chǎn)品
比如
* @Description 車接口
*/
public interface Car {
void startCar();
void stopCar();
void washCar();
} * @Description 車載音響類
*/
public interface CarAudio {
void startCarAudio();
void stopCarAudio();
}提供具體的產(chǎn)品
* @Description 奧迪車
*/
public class AodiCar implements Car {
@Override
public void startCar() {
System.out.println("啟動(dòng)奧迪車");
}
@Override
public void stopCar() {
System.out.println("關(guān)閉奧迪車");
}
@Override
public void washCar() {
System.out.println("洗奧迪車");
}
} * @Description 奧迪車載音響
*/
public class AodiCarAudio implements CarAudio{
@Override
public void startCarAudio() {
System.out.println("開(kāi)啟奧迪車載音響");
}
@Override
public void stopCarAudio() {
System.out.println("關(guān)閉奧迪車載音響");
}
} * @Description 寶馬車
*/
public class BaomaCar implements Car{
@Override
public void startCar() {
System.out.println("開(kāi)啟寶馬");
}
@Override
public void stopCar() {
System.out.println("停下寶馬");
}
@Override
public void washCar() {
System.out.println("洗寶馬");
}
} * @Description 寶馬車載音響
*/
public class BaomaCarAudio implements CarAudio{
@Override
public void startCarAudio() {
System.out.println("打開(kāi)寶馬車載音響");
}
@Override
public void stopCarAudio() {
System.out.println("關(guān)閉寶馬車載音響");
}
}提供抽象的工廠
* @Description 產(chǎn)品工廠接口
*/
public interface ProductFactory {
Car ProductCar();
CarAudio ProductCarAudio();
}提供具體的工廠
* @Description 寶馬工廠
*/
public class BaomaFactory implements ProductFactory{
@Override
public Car ProductCar() {
return new BaomaCar();
}
@Override
public CarAudio ProductCarAudio() {
return new BaomaCarAudio();
}
} * @Description aodi工廠
*/
public class AodiFactory implements ProductFactory{
@Override
public Car ProductCar() {
return new AodiCar();
}
@Override
public CarAudio ProductCarAudio() {
return new AodiCarAudio();
}
}客戶測(cè)試類
* @Description 消費(fèi)者類
*/
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("--------奧迪系列---------");
//獲得奧迪工廠
AodiFactory aodiFactory = new AodiFactory();
Car car = aodiFactory.ProductCar();
CarAudio carAudio = aodiFactory.ProductCarAudio();
car.startCar();
car.stopCar();
carAudio.startCarAudio();
System.out.println("--------寶馬系列---------");
BaomaFactory baomaFactory = new BaomaFactory();
Car carBaoma = baomaFactory.ProductCar();
CarAudio carAudioBaoma = baomaFactory.ProductCarAudio();
carBaoma.stopCar();
carBaoma.washCar();
carAudioBaoma.startCarAudio();
}
}輸出結(jié)果
--------奧迪系列---------
啟動(dòng)奧迪車
關(guān)閉奧迪車
開(kāi)啟奧迪車載音響
--------寶馬系列---------
停下寶馬
洗寶馬
打開(kāi)寶馬車載音響
idea中類圖關(guān)系
如果我們要新增產(chǎn)品，需在總工廠去添加方法，而且其他的類也會(huì)修改，印證了我們之前寫到的缺點(diǎn)，
總結(jié)一下：
抽象工廠模式就是圍繞一個(gè)超級(jí)工廠創(chuàng)建其他工廠，該超級(jí)工廠又稱為其他工廠的工廠
四、小結(jié)
工廠模式的核心本質(zhì)
實(shí)例化對(duì)象不使用new，用工廠方法代替
將選擇實(shí)現(xiàn)類，創(chuàng)建對(duì)象時(shí)統(tǒng)一管理和控制，從而將調(diào)用者跟我們的實(shí)現(xiàn)類解耦
簡(jiǎn)單工廠模式：用來(lái)生產(chǎn)同一等級(jí)結(jié)構(gòu)中的任意產(chǎn)品（對(duì)于增加新的產(chǎn)品，需要覆蓋已有代碼）
工廠方法模式：用來(lái)生產(chǎn)同一等級(jí)結(jié)構(gòu)中的固定產(chǎn)品（支持增加任意產(chǎn)品）
抽象工廠模式：圍繞一個(gè)超級(jí)工廠創(chuàng)建其他工廠，該超級(jí)工廠又稱為其他工廠的工廠
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