工厂模式
用工厂方法代替了new操作, 将选择实现类,创建对象统一管理和控制.从而将调用者(Client)与实现类进行解耦.实现了创建者与调用者分离;
JDK中Calendar的getInstance方法; JDBC中Connection对象的获取; MyBatis中SqlSessionFactory创建SqlSession; SpringIoC容器创建并管理Bean对象; 反射Class对象的newInstance; ….
静态工厂模式
静态工厂模式是工厂模式中最简单的一种，他可以用比较简单的方式隐藏创建对象的细节，一般只需要告诉工厂类所需要的类型，工厂类就会返回需要的产品类，而客户端看到的也只是产品的抽象对象(interface)，因此无需关心到底是返回了哪个子类
我们以运算符类为例, 解释静态工厂模式.
Operator接口
<code class="hljs" scala="">/** * 运算符接口 * Created by jifang on 15/12/7. */public interface Operator<t>{ T getResult(T... args);}</t></code>实现类<code axapta="" class="hljs">public class AddOperator implements Operator<integer>{ @Override public Integer getResult(Integer... args) { int result = 0; for (int arg : args) { result += arg; } return result; }}</integer></code><code axapta="" class="hljs">public class MultiOperator implements Operator<integer>{ @Override public Integer getResult(Integer... args) { int result = 1; for (int arg : args) { result *= arg; } return result; }}</integer></code>工厂<code class="hljs" java="">/** * 静态工厂(注: 只返回产品的抽象[即接口]) * 包含两种实现策略 * 1. 根据传入的operator名进行实例化对象 * 2. 直接调用相应的构造实例的方法 * Created by jifang on 15/12/7. */public class OperatorFactory { public static Operator<integer>createOperator(String operName) { Operator<integer>operator; switch (operName) { case +: perator = new AddOperator(); break; case *: perator = new MultiOperator(); break; default: throw new RuntimeException(Wrong Operator Name: + operName); } return operator; } /* ** 第二种实现策略 ** */ public static Operator<integer>createAddOper() { return new AddOperator(); } public static Operator<integer>createMultiOper() { return new MultiOperator(); }}</integer></integer></integer></integer></code>Client<code class="hljs" cs="">public class Client { @Test public void testAdd() { Operator<integer>operator = OperatorFactory.createOperator(+); System.out.println(operator.getResult(1, 2, 3, 4, 6)); } @Test public void testMultiplication() { Operator<integer>operator = OperatorFactory.createOperator(*); System.out.println(operator.getResult(1, 2, 3, 4, 6)); } @Test public void testAddName(){ Operator<integer>operator = OperatorFactory.createAddOper(); System.out.println(operator.getResult(1, 2, 3, 4, 6)); } @Test public void testMultiplicationName() { Operator<integer>operator = OperatorFactory.createMultiOper(); System.out.println(operator.getResult(1, 2, 3, 4, 6)); }}</integer></integer></integer></integer></code>优点
隐藏了对象创建的细节，将产品的实例化过程放到了工厂中实现，工厂模式
。 客户端基本不用关心使用的是哪个产品，只需要知道用工厂的那个方法(或传入什么参数)就行了. 方便添加新的产品子类，每次只需要修改工厂类传递的类型值就行了。 遵循了依赖倒转原则。缺点
适用于产品子类型差不多, 使用的方法名都相同的情况. 每添加一个产品子类，都必须在工厂类中添加一个判断分支(或一个方法)，这违背了OCP(开放-封闭原则)。工厂方法模式
由于静态工厂方法模式不满足OCP, 因此就出现了工厂方法模式; 工厂方法模式和静态工厂模式最大的不同在于:静态工厂模式只有一个(对于一个项目/独立模块)只有一个工厂类, 而工厂方法模式则有一组实现了相同接口的工厂类.
工厂
<code class="hljs" scala="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public interface Factory<t>{ Operator<t>createOperator();}</t></t></code>工厂实现<code class="hljs" php="">/** * 加法运算符工厂 * Created by jifang on 15/12/7. */public class AddFactory implements Factory<integer>{ @Override public Operator<integer>createOperator() { return new AddOperator(); }}</integer></integer></code><code class="hljs" php="">/** * 乘法运算符工厂 * Created by jifang on 15/12/7. */public class MultiFactory implements Factory<integer>{ @Override public Operator<integer>createOperator() { return new MultiOperator(); }}</integer></integer></code> Operator,AddOperator与MultiOperator与上例相同.
此时, 如果要在静态工厂中新增加一个开根运算类, 要么需要在createOperator方法中增加一种case, 要么得增加一个createSqrtOper方法, 都是需要修改原来的代码的. 而在工厂方法中只需要再添加一个SqrtFactory即可:
<code class="hljs" php="">/** * 开根运算符 * Created by jifang on 15/12/7. */public class SqrtOperator implements Operator<double>{ @Override public Double getResult(Double... args) { if (args != null && args.length >= 1) { return Math.sqrt(args[0]); } else { throw new RuntimeException(Params Number Error + args.length); } }}</double></code><code class="hljs" php="">/** * 开根工厂 * Created by jifang on 15/12/7. */public class SqrtFactory implements Factory<double>{ @Override public Operator<double>createOperator() { return new SqrtOperator(); }}</double></double></code>优点
基本与静态工厂模式一致，多的一点优点就是遵循了开放-封闭原则，使得模式的灵活性更强。
缺点
与静态工厂模式差不多, 但是增加了类组织的复杂性;
小结
虽然根据理论原则, 需要使用工厂方法模式, 但实际上, 常用的还是静态工厂模式.
抽象工厂模式
抽象工厂模式: 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口, 而无需指定他们具体的类.
抽象工厂模式与工厂方法模式的区别:
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构. 在编程中，通常一个产品结构，表现为一个接口或者抽象类，也就是说，工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类，而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类(如下面的Engine, Tyre, Seat).在抽象工厂模式中，提出了产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族(如Engine, Tyre, Seat)。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构.
示例:
现在我们要生产两款车: 高档(LuxuryCar)与低档(LowCar), 他们分别配有高端引擎(LuxuryEngine), 高端座椅(LuxurySeat), 高端轮胎(LuxuryTyre)和低端引擎(LowEngine), 低端座椅(LowSeat), 低端轮胎(LowTyre), 下面我们用抽象工厂实现它:
LuxuryCarFactory与LowCarFactory分别代表一类产品族的两款产品, 类似于数据库产品族中有MySQL, Oracle, SqlServer
1. 产品
Engine<code axapta="" class="hljs">public interface Engine { void start(); void run();}class LowEngine implements Engine { @Override public void start() { System.out.println(启动慢 ...); } @Override public void run() { System.out.println(转速慢 ...); }}class LuxuryEngine implements Engine { @Override public void start() { System.out.println(启动快 ...); } @Override public void run() { System.out.println(转速快 ...); }}</code>Seat<code axapta="" class="hljs">public interface Seat { void massage();}class LowSeat implements Seat { @Override public void massage() { System.out.println(不能按摩 ...); }}class LuxurySeat implements Seat { @Override public void massage() { System.out.println(可提供按摩 ...); }}</code>Tyre<code axapta="" class="hljs">public interface Tyre { void revolve();}class LowTyre implements Tyre { @Override public void revolve() { System.out.println(旋转 - 不耐磨 ...); }}class LuxuryTyre implements Tyre { @Override public void revolve() { System.out.println(旋转 - 不磨损 ...); }}</code>注意: 其中并没有车类
2. 产品族Factory
Factory<code class="hljs" java="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public interface CarFactory { Engine createEngine(); Seat createSeat(); Tyre createTyre();}</code>低端车<code class="hljs" java="">public class LowCarFactory implements CarFactory { @Override public Engine createEngine() { return new LowEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LowSeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LowTyre(); }}</code>高端车<code class="hljs" java="">public class LuxuryCarFactory implements CarFactory { @Override public Engine createEngine() { return new LuxuryEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LuxurySeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LuxuryTyre(); }}</code>3. Client
<code class="hljs" java="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public class Client { @Test public void testLow(){ CarFactory factory = new LowCarFactory(); Engine engine = factory.createEngine(); engine.start(); engine.run(); Seat seat = factory.createSeat(); seat.massage(); Tyre tyre = factory.createTyre(); tyre.revolve(); } @Test public void testLuxury(){ CarFactory factory = new LuxuryCarFactory(); Engine engine = factory.createEngine(); engine.start(); engine.run(); Seat seat = factory.createSeat(); seat.massage(); Tyre tyre = factory.createTyre(); tyre.revolve(); }}</code>优点封装了产品的创建，使得不需要知道具体是哪种产品，只需要知道是哪个工厂就行了，
电脑资料
《工厂模式》(https://www.unjs.com)。 可以支持不同类型的产品，使得模式灵活性更强。 可以非常方便的使用一族中间的不同类型的产品。 缺点结构太过臃肿，如果产品类型比较多，或者产品族类比较多，就会非常难于管理。 每次如果添加一组产品，那么所有的工厂类都必须添加一个方法，这样违背了开放-封闭原则。所以一般适用于产品组合产品族变化不大的情况。
使用静态工厂优化抽象工厂
由于抽象工厂模式存在结构臃肿以及改动复杂的缺点(比如我们每次需要构造Car, 都需要进行CarFactory factory = new XxxCarFactory();, 而一般一个项目中只会生产一种Car, 如果我们需要更改生产的车的类型, 那么客户端的每一处调用都需要修改), 因此我们可以使用静态工厂对其进行改造, 我们使用CarCreator来统一创建一个产品族不同产品, 这样如果我们的工厂将来更改了产品路线, 改为生产高端车时, 我们仅需改变CAR_TYEP的值就可以了:
<code class="hljs" java="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public class CarCreator { private static final String CAR_TYPE = low; private static final String CAR_TYPE_LOW = low; private static final String CAR_TYPE_LUXURY = luxury; public static Engine createEngine() { Engine engine = null; switch (CAR_TYPE) { case CAR_TYPE_LOW: engine = new LowEngine(); break; case CAR_TYPE_LUXURY: engine = new LuxuryEngine(); break; } return engine; } public static Seat createSeat() { Seat seat = null; switch (CAR_TYPE) { case CAR_TYPE_LOW: seat = new LowSeat(); break; case CAR_TYPE_LUXURY: seat = new LuxurySeat(); break; } return seat; } public static Tyre createTyre() { Tyre tyre = null; switch (CAR_TYPE) { case CAR_TYPE_LOW: tyre = new LowTyre(); break; case CAR_TYPE_LUXURY: tyre = new LuxuryTyre(); break; } return tyre; }}</code> 其实我们还可以通过反射, 将CarCreator中的switch-case去掉, 而且在实际开发中, 字符串的值我们还可以从配置文件中读取, 这样, 如果需要更改产品路线, 我们连程序代码都懒得改了, 只需要修改配置文件就可以了.
<code class="hljs" java="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public class CarCreatorReflect { /** * 在实际开发中, 下面这些常量可以从配置文件中读取 */ private static final String PACKAGE = com.feiqing.abstractfactory; private static final String ENGINE = LuxuryEngine; private static final String TYRE = LuxuryTyre; private static final String SEAT = LuxurySeat; public static Engine createEngine() { String className = PACKAGE + . + ENGINE; try { return (Engine) Class.forName(className).newInstance(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } return null; } public static Seat createSeat() { String className = PACKAGE + . + SEAT; try { return (Seat) Class.forName(className).newInstance(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } return null; } public static Tyre createTyre() { String className = PACKAGE + . + TYRE; try { return (Tyre) Class.forName(className).newInstance(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } return null; }}</code>这样, 客户端调起来就清爽多了
<code class="hljs" java="">/** * Created by jifang on 15/12/7. */public class StaticClient { @Test public void testLow() { Engine engine = CarCreator.createEngine(); engine.run(); engine.start(); Seat seat = CarCreator.createSeat(); seat.massage(); Tyre tyre = CarCreator.createTyre(); tyre.revolve(); } @Test public void testLuxury() { Engine engine = CarCreatorReflect.createEngine(); engine.run(); engine.start(); Seat seat = CarCreatorReflect.createSeat(); seat.massage(); Tyre tyre = CarCreatorReflect.createTyre(); tyre.revolve(); }}</code>小结
需要修改已有代码工厂方法模式用来生成同一等级结构的固定产品, 支持增加任意产品;抽象工厂模式用来生成不同产品族的全部产品, 对于增加新的产品无能为力;