Java工廠模式該如何理解

這篇文章將為大家詳細講解有關Java工廠模式該如何理解，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

一、簡單工廠模式

何為簡單工廠模式？

首先先通過一個案例來理解

我有一個需求，要買車，買車有不同的型號，那么我們常見的做法就是我買車點有什么車我就買什么車，實例如下

定義一個車接口

 public interface Car {
    void name();
}

定義一個實現(xiàn)類，例如寶馬

public class Baoma implements Car {
 
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("寶馬");
    }
}

測試

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
        Car car3 = new Baoma();
        car3.name();

 結果：寶馬

很顯然這并不符合我們工廠設計模式的思想，我們不應該讓用戶去new一個車出來，現(xiàn)實生活中也不可能自己去new一個車然后自己買，對不對，因此我們要設計一個簡單的工廠來滿足我們的需求，

簡單工廠類

public class CarFactory {
    public static Car getCar(String car) {
        if(car.equals("寶馬")) {
            return new Baoma();
        }else if(car.equals("奧迪")) {
            return new AoDI();
        }
        return null;
    }
}

測試

 Car car = CarFactory.getCar("寶馬");
        car.name();
 
        Car car1 = CarFactory.getCar("奧迪");
        car1.name();

結果：寶馬 奧迪

那么此時我們用戶就不需要去關心我們的車是怎么來的，車該怎么造出來，造出來是什么車，我用戶只管從工廠中去拿出我們需要的車即可，如果沒有，再從工廠中去添加

該圖是對簡單工廠模式的一個輔助理解。     

總結一下，簡單工廠模式： 用來生產(chǎn)同一等級結構中的任意產(chǎn)品（對于增加新的產(chǎn)品，需要覆蓋已有代碼）                  

二、工廠方法模式

那么在簡單工廠類大家應該發(fā)現(xiàn)了一個問題，如果我們需要添加一輛新車，就需要進入工廠修改工廠的代碼，如果我們修改了我們的代碼，那么久違反了我們設計模式的開閉原則，不好，那么我們就來到了我們的工廠方法模式。

何為工廠方法模式，示例如下：

其中車類和車接口不變，我們改變一下車工廠

我們定義一個車接口，方法返回一輛車

public interface CarFactory {
    Car getCar();
}

那么我們可以想就是給每個車都配一個車工廠，那么添加的時候，只需要在新添加一個車工廠，去實現(xiàn)這個車工廠接口即可

奧迪工廠

public class AoDIFactory implements CarFactory{
 
    @Override
    public Car getCar() {
        return new AoDI();
    }
}

寶馬工廠我就不演示了。

測試

        Car baoma = new BaoMaFactory().getCar();
        Car Aodi = new AoDIFactory().getCar();
 
        baoma.name();
        Aodi.name();

那么此時如果我們要添加新車，我們只需要去添加他的車以及他的工廠即可，用戶則只需要去找對應的工廠

總結一下,

工廠方法模式：用來生產(chǎn)同一等級結構中的固定產(chǎn)品（支持增加任意產(chǎn)品）

三、抽象工廠模式

前面介紹的工廠方法模式中考慮的是一類產(chǎn)品的生產(chǎn)，如畜牧場只養(yǎng)動物、電視機廠只生產(chǎn)電視機、計算機軟件學院只培養(yǎng)計算機軟件專業(yè)的學生等。

同種類稱為同等級，也就是說：工廠方法模式中只考慮生產(chǎn)同等級的產(chǎn)品，但是在現(xiàn)實生活中許多工廠是綜合型的工廠，能生產(chǎn)多等級（種類） 的產(chǎn)品，如農(nóng)場里既養(yǎng)動物又種植物，電器廠既生產(chǎn)電視機又生產(chǎn)洗衣機或空調(diào)，大學既有軟件專業(yè)又有生物專業(yè)等。

這里需要先了解一個定義：

產(chǎn)品族：將同一個具體工廠所生產(chǎn)的位于不同等級的一組產(chǎn)品稱為一個產(chǎn)品族

如圖所示

3.1、抽象工廠模式的定義

是一種為訪問類提供一個創(chuàng)建一組相關或相互依賴對象的接口，且訪問類無須指定所要產(chǎn)品的具體類就能得到同族的不同等級的產(chǎn)品的模式結構。

使用抽象工廠模式一般要滿足以下條件

可以在類的內(nèi)部對產(chǎn)品族中相關聯(lián)的多等級產(chǎn)品共同管理，而不必專門引入多個新的類來進行管理。
當需要產(chǎn)品族時，抽象工廠可以保證客戶端始終只使用同一個產(chǎn)品的產(chǎn)品組。
抽象工廠增強了程序的可擴展性，當增加一個新的產(chǎn)品族時，不需要修改原代碼，滿足開閉原則。

當然使用抽象工廠模式也是有缺點的：        

當產(chǎn)品族中需要增加一個新的產(chǎn)品時，所有的工廠類都需要進行修改。增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度。

3.2、  抽象工廠模式的結構

1. 抽象工廠（Abstract Factory）：提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，它包含多個創(chuàng)建產(chǎn)品的方法 newProduct()，可以創(chuàng)建多個不同等級的產(chǎn)品。

2. 具體工廠（Concrete Factory）：主要是實現(xiàn)抽象工廠中的多個抽象方法，完成具體產(chǎn)品的創(chuàng)建。

3. 抽象產(chǎn)品（Product）：定義了產(chǎn)品的規(guī)范，描述了產(chǎn)品的主要特性和功能，抽象工廠模式有多個抽象產(chǎn)品。

4. 具體產(chǎn)品（ConcreteProduct）：實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口，由具體工廠來創(chuàng)建，它同具體工廠之間是多對一的關系。

3.3抽象工廠模式代碼示例

首先我們?nèi)ザx抽象產(chǎn)品

比如

 * @Description 車接口
 */
public interface Car {
    void startCar();
    void stopCar();
    void washCar();
}

 * @Description 車載音響類
 */
public interface CarAudio {
    void startCarAudio();
    void stopCarAudio();
}

提供具體的產(chǎn)品

 * @Description 奧迪車
 */
public class AodiCar implements Car {
    @Override
    public void startCar() {
        System.out.println("啟動奧迪車");
    }
 
    @Override
    public void stopCar() {
        System.out.println("關閉奧迪車");
    }
 
    @Override
    public void washCar() {
        System.out.println("洗奧迪車");
    }
}

 * @Description 奧迪車載音響
 */
public class AodiCarAudio implements CarAudio{
 
    @Override
    public void startCarAudio() {
        System.out.println("開啟奧迪車載音響");
    }
 
    @Override
    public void stopCarAudio() {
        System.out.println("關閉奧迪車載音響");
    }
}

 * @Description 寶馬車
 */
public class BaomaCar implements Car{
    @Override
    public void startCar() {
        System.out.println("開啟寶馬");
    }
 
    @Override
    public void stopCar() {
        System.out.println("停下寶馬");
    }
 
    @Override
    public void washCar() {
        System.out.println("洗寶馬");
    }
}

 * @Description 寶馬車載音響
 */
public class BaomaCarAudio implements CarAudio{
    @Override
    public void startCarAudio() {
        System.out.println("打開寶馬車載音響");
    }
 
    @Override
    public void stopCarAudio() {
        System.out.println("關閉寶馬車載音響");
    }
}

提供抽象的工廠

 * @Description 產(chǎn)品工廠接口
 */
public interface ProductFactory {
    Car ProductCar();
    CarAudio ProductCarAudio();
}

提供具體的工廠

 * @Description 寶馬工廠
 */
public class BaomaFactory implements ProductFactory{
 
    @Override
    public Car ProductCar() {
        return new BaomaCar();
    }
 
    @Override
    public CarAudio ProductCarAudio() {
        return new BaomaCarAudio();
    }
}

 * @Description aodi工廠
 */
public class AodiFactory implements ProductFactory{
    @Override
    public Car ProductCar() {
        return new AodiCar();
    }
 
    @Override
    public CarAudio ProductCarAudio() {
        return new AodiCarAudio();
    }
}

客戶測試類

 * @Description 消費者類
 */
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("--------奧迪系列---------");
        //獲得奧迪工廠
        AodiFactory aodiFactory = new AodiFactory();
        Car car = aodiFactory.ProductCar();
        CarAudio carAudio = aodiFactory.ProductCarAudio();
        car.startCar();
        car.stopCar();
        carAudio.startCarAudio();
 
 
        System.out.println("--------寶馬系列---------");
 
        BaomaFactory baomaFactory = new BaomaFactory();
        Car carBaoma = baomaFactory.ProductCar();
        CarAudio carAudioBaoma = baomaFactory.ProductCarAudio();
        carBaoma.stopCar();
        carBaoma.washCar();
        carAudioBaoma.startCarAudio();
 
    }
}

輸出結果

        --------奧迪系列---------
啟動奧迪車
關閉奧迪車
開啟奧迪車載音響
--------寶馬系列---------
停下寶馬
洗寶馬
打開寶馬車載音響

idea中類圖關系

如果我們要新增產(chǎn)品，需在總工廠去添加方法，而且其他的類也會修改，印證了我們之前寫到的缺點，

總結一下：

抽象工廠模式就是圍繞一個超級工廠創(chuàng)建其他工廠，該超級工廠又稱為其他工廠的工廠

四、小結

工廠模式的核心本質(zhì)

實例化對象不使用new，用工廠方法代替

將選擇實現(xiàn)類，創(chuàng)建對象時統(tǒng)一管理和控制，從而將調(diào)用者跟我們的實現(xiàn)類解耦

簡單工廠模式：用來生產(chǎn)同一等級結構中的任意產(chǎn)品（對于增加新的產(chǎn)品，需要覆蓋已有代碼）

工廠方法模式：用來生產(chǎn)同一等級結構中的固定產(chǎn)品（支持增加任意產(chǎn)品）

抽象工廠模式：圍繞一個超級工廠創(chuàng)建其他工廠，該超級工廠又稱為其他工廠的工廠

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