23種設計模式第二篇：java工廠模式

定義：

工廠模式是 Java 中最常用的設計模式之一。這種類型的設計模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

工廠模式主要是為創(chuàng)建對象提供過渡接口，以便將創(chuàng)建對象的具體過程屏蔽隔離起來，達到提高靈活性的目的。

工廠模式根據(jù)抽象程度的不同分為三種：

簡單工廠模式（也叫靜態(tài)工廠模式）
工廠方法模式（也叫多形性工廠）
抽象工廠模式（也叫工具箱）

簡單工廠模式 

       實質是由一個工廠類根據(jù)傳入的參數(shù)，動態(tài)決定應該創(chuàng)建哪一個產(chǎn)品類（這些產(chǎn)品類繼承自一個父類或接口）的實例。簡單工廠模式的創(chuàng)建目標，所有創(chuàng)建的對象都是充當這個角色的某個具體類的實例。 

工廠方法模式 

       工廠方法是粒度很小的設計模式，因為模式的表現(xiàn)只是一個抽象的方法。 提前定義用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化具體的某一個類，即在工廠和產(chǎn)品中間增加接口，工廠不再負責產(chǎn)品的創(chuàng)建，由接口針對不同條件返回具體的類實例，由具體類實例去實現(xiàn)。 

抽象工廠模式

        當有多個抽象角色時使用的一種工廠模式。抽象工廠模式可以向客戶端提供一個接口，使客戶端在不必指定產(chǎn)品的具體的情況下，創(chuàng)建多個產(chǎn)品對象。它有多個抽象產(chǎn)品類，每個抽象產(chǎn)品類可以派生出多個具體產(chǎn)品類，一個抽象工廠類，可以派生出多個具體工廠類，每個具體工廠類可以創(chuàng)建多個具體產(chǎn)品類的實例。 

工廠方法模式應該在實際中用的較多，我們以工廠方法模式舉例
（例子來源百度，幫助理解）

抽象的產(chǎn)品類：定義car  交通工具類

public interface Car { 
 void gotowork();
}

定義實際的產(chǎn)品類，總共定義兩個，bike 和bus 分別表示不同的交通工具類

public class Bike implements Car {
 @Override
 public void gotowork() {
  System.out.println("騎自行車去上班！");
 }
}
public class Bus implements Car {
 @Override
 public void gotowork() {
  System.out.println("坐公交車去上班！");
 }
}

定義抽象的工廠接口

public interface ICarFactory {
 Car getCar();
}

具體的工廠子類，分別為每個具體的產(chǎn)品類創(chuàng)建不同的工廠子類

public class BikeFactory implements ICarFactory {
 @Override
 public Car getCar() {
  return new Bike();
 }
}
public class BusFactory implements ICarFactory { 
@Override
 public Car getCar() {  
  return new Bus();
 }
}

簡單的測試類，來驗證不同的工廠能夠產(chǎn)生不同的產(chǎn)品對象

public class TestFactory {
 @Test
 public void test() {
  ICarFactory factory = null;
  // bike
  factory = new BikeFactory();
  Car bike = factory.getCar();
  bike.gotowork();

  // bus
  factory = new BusFactory();
  Car bus = factory.getCar();
  bus.gotowork();
 }
}

工廠模式的優(yōu)點：

        1、一個調用者想創(chuàng)建一個對象，只要知道其名稱就可以了，降低了耦合度。
        2、擴展性高，如果想增加一個產(chǎn)品，只要擴展一個工廠類就可以。使得代碼結構更加清晰。
        3、屏蔽產(chǎn)品的具體實現(xiàn)，調用者只關心產(chǎn)品的接口。 

工廠模式的缺點：

        每次增加一個產(chǎn)品時，都需要增加一個具體類和對象實現(xiàn)工廠（這里可以使用反射機制來避免），使得系統(tǒng)中類的個數(shù)成倍增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復雜度，同時也增加了系統(tǒng)具體類的依賴。所以對于簡單對象來說，使用工廠模式反而增加了復雜度。 

工廠模式的適用場景：

        1、  一個對象擁有很多子類。
        2、創(chuàng)建某個對象時需要進行許多額外的操作。
        3、系統(tǒng)后期需要經(jīng)常擴展，它把對象實例化的任務交由實現(xiàn)類完成，擴展性好。 

關于Java中的工廠模式的一些常見問題：

        利用父類的向下轉型（使用父類類型的引用指向子類的對象）是可以達到類似于工廠模式的效果的，那為什么還要用工廠模式呢？
        把指向子類對象的父類引用賦給子類引用叫做向下轉型，如：

Class Student extends Person  
Person s = new Student(); 
s = (Student)person ;

        使用向下轉型在客戶端實例化子類的時候，嚴重依賴具體的子類的名字。當我們需要更改子類的構造方法的時候，比如增加一個參數(shù)，或者更改了子類的類名，所有的new出來的子類都需要跟著更改。   
        但如果我們使用工廠模式，我們僅僅需要在工廠中修改一下new的代碼，其余項目中用到此實例的都會跟著改，而不需要我們手動去操作。（？？？） 

總結：

        無論是簡單工廠模式、工廠模式還是抽象工廠模式，它們本質上都是將不變的部分提取出來，將可變的部分留作接口，以達到最大程度上的復用。究竟用哪種設計模式更適合，這要根據(jù)具體的業(yè)務需求來決定。

轉自：java知音

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