常用设计模式之：工厂模式

 

文章分类:Java编程

假设有一个接口Fruit，Apple、Orange等类均实现该接口，当我们想创建一个Apple的对象时，我们通常写下：

Fruit apple=new Apple();

再想创建Orange对象时，我们又要写：

Fruit orange=new Orange();

当我们想要创建其他所需的Fruit实现类时，我们必须自己再写一条条的new语句，甚至要对之前的一些代码作修改，工厂模式就为解决这一问题而生，通常它会定义一个创建产品的工厂接口，将实际的创建工作推迟到子类中！

 

工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。

 

 

简单工厂模式：

 

在这种模式中，有一个Factory类，它有一个getIns方法，每次根据传入的参数来创建对象。

比如：

 

class Factory{
  public static Fruit getIns(String type){
    if(type.equals("apple")){
        return new Apple();
    }
    esle if(type.equals("orange")){
       return new Orange();
    }else{
       return null；
    }
  }
}

 

这样，我们创建对象时只需要：

 

//创建Apple类对象

 

Fruit instance01=Factory.getIns("apple");

 

//创建Orange类对象

 

Fruit instance02=Factory.getIns("orange");

 

 

这样所有的对象创建均由Factory来处理，方便管理对象创建。同时依据传入的参数来创建对象，使程序有了一定的动态性，但是这种方法的缺点也还是很明显的，比如要新加一个Pear类，那么就需要对getIns(String type)方法进行修改，新加一个if else语句，每新加一个Fruit实现类时，就要修改一次，这样代码之间耦合度还是很高，目前抽象工厂模式已经很少使用了。

 

工厂方法模式：

 

 

 

这种模式在这三种模式中使用最为频繁，大家熟知的MVC框架通常就采用了工厂方法。

 

 

 

该模式可以看作对简单工厂模式的扩展，它进一步将工厂类抽象出来，得到一个工厂接口，每一个待创建的类都有一个自己的工厂类。用该方法对上述例子进行改进：

 

首先创建工厂接口：

 

interface Factory{
   public Fruit getIns();
}

 

 

每种产品有一个实现工厂接口的工厂类：

 

class AppleFactory implements Factory{
   public Fruit getIns(){
      return new Apple();
   }
}class OrangeFactory implements Factory{
   public Fruit getIns(){
      return new Orange();
   }
}

 

 

这时，创建一个产品对象时，我们需要先创建相应的工厂类：

 

//创建Apple类对象

 

Factory factory=new AppleFactory();
Fruit instance01=factory.getIns();

 

 

//创建Orange类对象

 

factory=new OrangeFactory();
Fruit instance02=factory.getIns();

 

 

代码量确实增加了，但是值得注意的是：现在添加一个新的水果类时，对之前的代码不需做任何修改，只要增加实现Fruit接口的类与相应的工厂类即可。从高内聚低耦合角度来看，每个工厂类只负责生成相应的水果类，这属于高内聚，而不同类之间不互相影响，添加一个类或删除一个类，不需对其他类做任何修改，不同类之间几乎没有联系，这属于低耦合！并且符合“开-闭”原则(开闭原则要求能对软件进行功能扩展，并不应修改原有的代码。)

 

在MVC中，由于加入了反射技术,不用再写工厂类，使得代码更加简洁，但在此不作相关说明！

 

抽象工厂模式：

 

 

在讲解该模式之前，先来看一个概念：

 

产品族。

所谓产品族就是指：是以产品平台为基础,通过添加不同的个性模块,以满足不同客户个性化需求的一组相关产品(百度百科的定义)，简单来说就是位于不同产品等级但功能相关联的产品组成的家族，比如sony的mp3与耳机是一个产品族，oppo的mp3与耳机也是一个产品族，mp3与耳机是不同等级的而功能相关的产品！

 

抽象工厂主要就应用于当系统提供多个产品族，而只需要使用其中一个产品族。

 

以产品族中提到的sony与oppo为例，采用抽象工厂方法来实现：

首先应为每种类型的产品设计接口

 

interface Mp3{
 ……
}
interface Headset{
 ……
}

 

为各个产品设计产品类

 

class SonyMp3 implements Mp3{
 ……
}
class SonyHeadset implements Headset{
 ……
}
class OppoMp3 implements Mp3{
 ……
}
class OppoHeadset implements Headset{
 ……
}

 

设计工厂接口：

 

interface Factory{
 public Mp3 getMp3Ins();
 public Headset getHeadsetIns();
}

 

让各个公司的工厂类实现工厂接口

 

class SonyFactory implements Factory{
 public Mp3 getMp3Ins(){
  return new SonyMp3();
 }
 public Headset getHeadsetIns(){
  return new SonyHeadset();
 }
}
class SonyFactory implements Factory{
 public Mp3 getMp3Ins(){
  return new OppoMp3();
 }
 public Headset getHeadsetIns(){
  return new OppoHeadset();
 }
}

 

有人看到这，也许会觉得很眼熟，甚至想当然的认为抽象工厂方法就是多个工厂方法的集合，那就在这将二者对比一下：

多个工厂方法中的产品是相互平行的，没有关系的，或者即使有关系但在设计中不必考虑，而抽象工厂中，主要面向的产品族，产品族的产品属于不同的产品等级，但又相互依存的，并且在抽象工厂模式中应体现出这种关系！理解产品族的概念，是理解抽象工厂关键。

 

抽象工厂方法很适合于应对“系列”的变更，但在难以应对“对象”的变更。比如在上述例子中有sony和oppo两家公司，这时想新加一个也是生产mp3和耳机的公司，只需让该公司实现工厂接口，公司产品实现各产品接口，之前的代码不需变更。而这时，这些公司突然想增加一种产品(比如：手机)，他们必须了解手机的相关标准，然后设计自己品牌的手机，这时还产生什么影响，但手机设计出来后要投入生产，于是要在工厂内加入手机生产线，之前的工厂标准是能生产mp3和耳机，不符合现在要求，所以工厂的标准和各个公司的工厂都需修改！