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Java设计模式之【工厂模式】
来源：cnblogs　　作者：渡劫锦官城　　时间：2018/9/25 20:19:10　　对本文有异议

工厂模式出现的原因

在java中，创建一个对象最简单的方法就是使用new关键字。但在一些复杂的业务逻辑中，创建一个对象不只需要new一行代码就成了，可能需要一些列的初始化设置，或先创建一些辅助对象来创建这个对象。

在这种场景中，如果需要多次创建这种对象，那每次都要写很多代码。工厂模式的产生就是为了解决这种问题。

工厂模式厉害之处就在于：你不需要知道创建对象的细节就可以轻松的创建你想要的对象，并且产品和工厂是解耦的。

3种工厂模式介绍

1、简单工厂模式

1个具体工厂类，1个抽象产品类，多个具体产品类

每个工厂可以创建多个产品实例，当需要创建新产品的时候，需要修改工厂类，不符合java开闭原则

用户需要什么类型的产品，告诉工厂类，工厂类就创建什么类型的产品实例

2、工厂方法模式

1个抽象工厂类，多个具体工厂类，1个抽象产品类，多个具体产品类

每个工厂只能创建1个产品实例，当需要创建新产品的时候，需要扩展抽象工厂类，而不需要修改，符合java开闭原则

用户需要什么类型的产品，就从什么类型的工厂生产

3、抽象工厂模式

1个抽象工厂类，多个具体工厂类，多个抽象产品类，多个抽象产品类

每个工厂可以创建多个产品实例，当需要创建新产品的时候，需要扩展抽象工厂类，而不需要修改，符合java开闭原则

用户需要什么类型的产品，就从什么类型的工厂生产

用于生产一组相关或者相互依赖的产品

下面以工厂生产宝马车为例子开始具体介绍这3种工厂模式

一、简单工厂模式

需求：用户需要宝马车，并希望工厂根据自己提出的类型可以生产不同类型的宝马车

  1. public abstract class BMW {}public class BMW320 extends BMW {}public class BMW520 extends BMW {}public class BMWFactory {
  2.  
  3.     BMW createBMW(Integer type){if(type == 320){return new BMW320();
  4.         }else if(type == 520){return new BMW520();
  5.         }else{return null;
  6.         }
  7.     }
  8.  
  9. }public class Customer {public static void main(String[] args) {
  10.         BMWFactory bmwFactory = new BMWFactory();
  11.         BMW myBMW320 = bmwFactory.createBMW(320);   //告诉工厂自己需要什么类型的产品BMW myBMW520 = bmwFactory.createBMW(520);
  12.     }
  13.  
  14. }

特点：产品和工厂完全耦合，当需要生产新产品的时候，必须修改工厂类的create()方法，违背了java对扩展开放，对修改关闭的原则

二、工厂方法模式

需求：我不希望只有一个工厂来生产所有的宝马车，我希望每种宝马车都由其对应的工厂来生产

  1. public abstract class BMW {}public class BMW320 extends BMW {}public class BMW520 extends BMW {}public abstract class BMWFactory {abstract BMW createBMW();
  2.  
  3. }public class BMW320Factory extends BMWFactory {
  4.  
  5.     @Override
  6.     BMW createBMW() {return new BMW320();
  7.     }
  8.  
  9. }public class BMW520Factory extends BMWFactory {
  10.  
  11.     @Override
  12.     BMW createBMW() {return new BMW520();
  13.     }
  14.  
  15. }public class Customer {public static void main(String[] args) {
  16.         BMWFactory bmw320Factory = new BMW320Factory();
  17.         BMWFactory bmw520Factory = new BMW520Factory();
  18.         BMW bmw320 = bmw320Factory.createBMW();   //需要什么类型的产品，就从什么类型的工厂来生成BMW bmw520 = bmw520Factory.createBMW();
  19.     }
  20.  
  21. }

类结构图

特点：产品和工厂完全解耦，当需要生产新产品的时候，只需要扩展新工厂。弊端也很明显，由于每种工厂只生产1中产品，随着新产品越来越多，新工厂也会越来越多

三、抽象工厂模式

需求：用户希望在不同类型的宝马车上可以有不同类型的引擎或空调，如宝马320中安装引擎A和空调A，宝马520中安装引擎B和空调B

引擎类

  1. public abstract class Engine {abstract public String show();
  2.  
  3. }public class EngineA extends Engine {
  4.  
  5.     @Overridepublic String show() {return "EngineA";
  6.     }
  7.     
  8. }public class EngineB extends Engine {
  9.  
  10.     @Overridepublic String show() {return "EngineB";
  11.     }
  12.     
  13. }

空调类

  1. public abstract class AirCondition {abstract public  String show();
  2.  
  3. }public class AirConditionA extends AirCondition {
  4.  
  5.     @Overridepublic String show() {return "AirConditionA";
  6.     }
  7.     
  8. }public class AirConditionB extends AirCondition {
  9.  
  10.     @Overridepublic String show() {return "AirConditionB";
  11.     }
  12.     
  13. }

宝马车类

  1. public abstract class BMW {private Engine engine;private AirCondition aircondition;public Engine getEngine() {return engine;
  2.     }public void setEngine(Engine engine) {this.engine = engine;
  3.     }public AirCondition getAircondition() {return aircondition;
  4.     }public void setAircondition(AirCondition aircondition) {this.aircondition = aircondition;
  5.     }public abstract String show();
  6.     
  7. }public class BMW320 extends BMW {
  8.  
  9.     @Overridepublic String show() {return "我是BMW320，我的引擎：" + getEngine().show() + "，我的空调：" + getAircondition().show();
  10.     }
  11.  
  12. }public class BMW520 extends BMW {
  13.  
  14.     @Overridepublic String show() {return "我是BMW520，我的引擎：" + getEngine().show() + "，我的空调：" + getAircondition().show();
  15.     }
  16.  
  17. }

工厂类

  1. public abstract class BMWFactory {abstract BMW createBMW();abstract Engine createEngine();abstract AirCondition createAirCondition();
  2.  
  3. }public class BMW320Factory extends BMWFactory {
  4.  
  5.     @Override
  6.     BMW createBMW() {
  7.         BMW bmw320 = new BMW320();
  8.         Engine engineA = createEngine();
  9.         AirCondition airConditionA = createAirCondition();
  10.         bmw320.setEngine(engineA);
  11.         bmw320.setAircondition(airConditionA);return bmw320;
  12.     }
  13.  
  14.     @Override
  15.     Engine createEngine() {return new EngineA();
  16.     }
  17.  
  18.     @Override
  19.     AirCondition createAirCondition() {return new AirConditionA();
  20.     }
  21.     
  22. }public class BMW520Factory extends BMWFactory {
  23.  
  24.     @Override
  25.     BMW createBMW() {
  26.         BMW bmw520 = new BMW520();
  27.         Engine engineB = createEngine();
  28.         AirCondition airConditionB = createAirCondition();
  29.         bmw520.setEngine(engineB);
  30.         bmw520.setAircondition(airConditionB);return bmw520;
  31.     }
  32.  
  33.     @Override
  34.     Engine createEngine() {return new EngineB();
  35.     }
  36.  
  37.     @Override
  38.     AirCondition createAirCondition() {return new AirConditionB();
  39.     }
  40.     
  41. }

用户类

  1. public class Customer {public static void main(String[] args) {
  2.         BMWFactory bmw320Factory = new BMW320Factory();
  3.         BMW bmw320 = bmw320Factory.createBMW();
  4.         System.out.println(bmw320.show());
  5.  
  6.         BMWFactory bmw520Factory = new BMW520Factory();
  7.         BMW bmw520 = bmw520Factory.createBMW();
  8.         System.out.println(bmw520.show());
  9.     }
  10.  
  11. }

类结构图

运行结果

  1. 我是BMW320，我的引擎：EngineA，我的空调：AirConditionA
  2. 我是BMW520，我的引擎：EngineB，我的空调：AirConditionB

工厂方法模式和抽象工厂模式比较

工厂方法模式中，只有一个抽象产品类，每个工厂只能生产对应类型的产品实例

抽象工厂模式中，有多个抽象产品类，每个工厂可以生产多种类型的产品实例

总结

无论是哪种工厂模式，它们在形式和特点上都是相似的，他们的特点都是为了使产品和工厂解耦。在使用时不必在意具体是工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为有时你会发现，明明使用的是工厂方法模式，当新需求来临，对代码稍加扩展或修改，加入一个新产品或方法后，由于产品构成了不同等级的产品族，就变成抽象工厂模式了。而在抽象工厂模式中，当减少一个产品或方法使得工厂提供的产品不再构成产品族后，它就演变成了工厂方法模式。

所以在使用工厂模式时，只需要关心是否降低了耦合度就ok了。

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