设计模式第四篇-工厂模式
一、引言
园子里有关设计模式的文章可以说数不胜数，之前也看过很多，但是其实理解都不深入，时间一长就忘了。记录下来，总结中加深印象，这里也给刚开始进行开发的同学提个建议，不要因为自己写的不好而不去写，谁都是从菜鸟开始的。不断的总结才能将知识消化成自己的。
开始今天的学习，工厂模式是设计模式中很重要的一个模式，其中有简单工厂模式（并不能算一个模式），工厂模式，抽象工厂模式。
工厂模式，从名字可以看出，这是一个创建型的模式，是用来创建对象。我们从简单工厂模式开始
二、简单工厂模式
简单工厂模式其实并不是一个设计模式，反而比较像一种变成习惯。为什么会出现简单工厂呢？
当使用"new"关键字创建一个对象时，此时该类就依赖与这个对象，也就是他们之间的耦合度高，当需求变化时，我们就不得不去修改此类的源码。
当我们需要实例化一个类时，不知道实例化哪个类，那么我们把这个变化封装起来，用一个工厂来帮我们创建对象。
这里我想用饭店的例子，先看类图：
代码实现：
//食物接口 public interface Food { //准备 void prepare(); //烹饪 void cook (); //打包 void box(); } //具体食物 鱼 public class Fish implements Food { public void prepare() { System.out.println("洗鱼"); } public void cook() { System.out.println("水煮鱼"); } public void box() { System.out.println("大碗装鱼"); } } //具体食物类 肉 public class Meat implements Food { public void prepare() { System.out.println("切肉"); } public void cook() { System.out.println("红烧肉"); } public void box() { System.out.println("装肉"); } }
运行
//简单工厂 public class SimpleFoodFactory { //静态创建工厂方法 public static Food createFood(String type){ if(!type.isEmpty()) { switch (type){ case "FISH": return new Fish(); case "MEAT": return new Meat(); default: return null; } } return null; } }
运行结果：
简单工厂模式很简单，也很容易理解。它带来了很多好处
1. 解决了客户端直接依赖于具体对象的问题，客户端可以消除直接创建对象的责任，而仅仅是消费产品。简单工厂模式实现了对责任的分割
2.代码复用，其他的客户也可以用这个工厂来创建对象。
但是缺点也很明显，扩展困难，一旦添加新菜单，工厂方法必须修改。工厂模式为我们解决这个问题。
三、工厂模式
先看一个结构图：
从这个图中可以看出，工厂方法中创建对象不再是在一个类中，每一个具体的产品类都有一个创建工厂，其唯一的职责就是创建对应的产品，这是两个平行类层级
给出定义：定义了一个用于创建对象的接口，让子类来决定要实例化哪一个类，工厂方法让类把实例化延迟到其子类。
再改造下上面的例子
增加一个Creator接口，并创建两个制造工厂FishCreator 和 MeatCreator
//工厂基类，创建食物基类 public interface Creator { Food CreateFoddFactory(); } //创建鱼工厂 public class FishCreator implements Creator { public Food CreateFoddFactory() { return new Fish(); } } //创建肉工厂 public class MeatCreator implements Creator { public Food CreateFoddFactory() { return new Meat(); } }
运行
private static void factory() {
//创建工厂
Creator creator=new MeatCreator();
//创建食物
Food food = creator.CreateFoddFactory();
if(food!=null){
food.prepare();
food.cook();
food.box();
}
}
运行结果：
工厂方法通过将实例化延迟到子类解决了逻辑判断问题，一旦需要扩展，只需要再添加一个子类及子类工厂即可，比如现在想要增加鸭子菜单，只需要增加一个鸭子类（Duck）及一个鸭子工厂(DuckCreator)即可。
下面介绍更抽象的抽象工厂模式
四、抽象工厂模式
工厂模式中一个工厂只创建一个产品，但是在现实的大厂中一般都是创建一系列产品，成为产品族，比如我们上面的例子，我们餐馆要开分店，然而每个地方的口味不一样，有些地方喜欢辣的，有些则喜欢不辣的，我们可以设计生产辣产品的工厂及不辣产品的工厂，那么这个时候就用到抽象工厂模式。
先看图：
再结合之前的代码，我们进行修改，先创建一个抽象食物工厂，再创建辣和不辣的工厂
//抽象工厂 public interface FoodFactory { //创建肉工厂 Meat createMeat(); //创建鱼工厂 Fish createFish(); } //制造辣的工厂 public class HotFoodFactory implements FoodFactory { public Meat createMeat() { return new HotMeat(); } public Fish createFish() { return new HotFish(); } } //不辣的的工厂 public class NotHotFoodFactory implements FoodFactory { public Meat createMeat() { return new NotHotMeat(); } public Fish createFish() { return new NotHotFish(); } }
再增加辣的肉和不辣的肉
//辣的肉 public class HotMeat extends Meat { @Override public void cook() { System.out.println("红烧辣的肉"); } } //不辣的肉 public class NotHotMeat extends Meat { @Override public void cook() { System.out.println("红烧不辣的肉"); } } //辣的鱼 public class HotFish extends Fish { @Override public void cook() { System.out.println("做特别辣的鱼"); } } //不辣的鱼 public class NotHotFish extends Fish { @Override public void cook() { System.out.println("做不辣的鱼"); } }
运行
private static void abstractFactory() { //辣工厂创建辣产品 FoodFactory hotFoodFactoryoodFactory=new HotFoodFactory(); Fish hotfish = hotFoodFactoryoodFactory.createFish(); if(hotfish!=null){ hotfish.prepare(); hotfish.cook(); hotfish.box(); } System.out.println("-------------"); Meat hotMeat = hotFoodFactoryoodFactory.createMeat(); if(hotMeat!=null){ hotMeat.prepare(); hotMeat.cook(); hotMeat.box(); } }
运行结果：
抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中，这样将对象的创建封装起来，可以减少客户端与具体产品类之间的依赖，从而使系统耦合度低，这样更有利于后期的维护和扩展，这真是抽象工厂模式的优点所在，然后抽象模式同时也存在不足的地方。下面就具体看下抽象工厂的缺点（缺点其实在前面的介绍中以已经涉及了）：
抽象工厂模式很难支持新种类产品的变化。这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合，如果需要添加新产品，此时就必须去修改抽象工厂的接口，这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变，这样也就违背了“开发——封闭”原则。
知道了抽象工厂的优缺点之后，也就能很好地把握什么情况下考虑使用抽象工厂模式了，下面就具体看看使用抽象工厂模式的系统应该符合那几个前提：
- 一个系统不要求依赖产品类实例如何被创建、组合和表达的表达，这点也是所有工厂模式应用的前提。
- 这个系统有多个系列产品，而系统中只消费其中某一系列产品
- 系统要求提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，客户端不需要依赖具体实现。
一口学完了工厂模式，休息休息！