java设计模式学习之工厂模式和抽象工厂模式

1.工厂模式

1.1 介绍 1.1.1 概念 工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。 1.1.2 生活化 比如我们去超市买东西，作为顾客，我们不需要关注商品从何而来，只要是超市上架有货，我们就可以购买，这里的超市就相当于一个工厂模式中的工厂，用来管理商品。 1.1.3 优缺点 优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。 缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。 使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，”POP3”、”IMAP”、”HTTP”，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。 注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。 1.2.代码化 1.2.1 普通工厂模式 首先创建商品的共同接口：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. * 商品共同接口 */ public interface Product { //每一个商品都有说明介绍 public void explain(); }

其次，创建商品实现类，香皂Soap和洗头膏Shampoo：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class Soap implements Product { @Override public void explain() { System.out.println("我是舒肤佳牌香皂!"); } } package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class Shampoo implements Product { @Override public void explain() { System.out.println("我是海飞丝牌洗头膏!"); } }

最后，建工厂类，也就是超市：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class Supermarket { public Product sell(String name) { if ("soap".equals(name)) { return new Soap(); } else if ("shampoo".equals(name)) { return new Shampoo(); } else { System.out.println("该商品本商店暂时未上架!"); return null; } } }

我们来测试一下：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { Supermarket market = new Supermarket(); Product sender = market.sell("soap"); sender.explain(); } }

输出：我是舒肤佳牌香皂! 1.2.2 多个工厂方法模式 是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。 我们修一下超市类：

public class Supermarket { public Product sellSoap() { return new Soap(); } public Product sellShampoo() { return new Shampoo(); } }

测试类如下：

public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { Supermarket market = new Supermarket(); Product sender = market.sellSoap(); sender.explain(); } }

输出：我是舒肤佳牌香皂! 1.2.3 静态工厂方法模式 将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

public class Supermarket { public static Product sellSoap() { return new Soap(); } public static Product sellShampoo() { return new Shampoo(); } } public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { Product sender = Supermarket.sellSoap(); sender.explain(); } }

输出：我是舒肤佳牌香皂! 总结：当有大量拥有共同接口（属性）的对象（商品）时，我们可以可以通过工厂方法模式（超市）进行创建，在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

2.抽象工厂模式

2.1 介绍 工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。 2.2 生活化 假如所有的超市只卖一种商品，比如A超市只卖香皂，B超市只卖洗头膏，如果我们想去买洗面奶，怎么办呢，那就只能找一家只卖洗面奶的超市C才可以，所有抽象工厂模式就是把卖商品的超市抽取公共接口，也就是的所谓的工厂工厂。 2.3 代码化 香皂Soap和洗头膏Shampoo实例不变，创建超市抽象接口：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public interface SuperMarket { public Product sell(); }

卖香皂的超市：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class SoapMarket implements SuperMarket { @Override public Product sell() { return new Soap(); } }

卖洗头膏的超市：

package com.tl.skyLine.pattern.FactoryPattern; /** * Created by tl on 17/3/8. */ public class ShampooMarket implements SuperMarket { @Override public Product sell() { return new Shampoo(); } }

测试：

public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { SuperMarket market = new SoapMarket(); Product product = market.sell(); product.explain(); } }

这样，我们扩展商品种类的时候就不需要修改封装好的超市接口，通过新开超市去卖新的商品即可！（此处仅是根据设计模式开闭原则假设的生活例子）

3. 区别

工厂方法模式与抽象工厂模式最大的区别在于，在工厂方法模式中，工厂创造的是一个产品（就是代码中的超市类），而在抽象工厂模式中，工厂创造的是一个产品族（就是代码中的超市类的接口）。