JAVA设计模式之工厂模式
一、工厂模式的介绍
工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化，不必事先知道每次要实例化哪一个类。
工厂模式的几种形态：
（1）简单工厂（Simple Factory）模式，又称静态工厂方法模式（Static Factory Method
Pattern）。
（2）工厂方法（Factory Method）模式，又称多态性工厂（Polymorphic Factory）模式
或虚拟构造子（Virtual Constructor）模式；
（3）抽象工厂（Abstract Factory）模式，又称工具箱（Kit 或Toolkit）模式。
二、简单工厂模式
2.1简单工厂模式介绍
简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据自变量的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。
2.2简单工厂模式角
（1）工厂类（Creator）角：担任这个角的是工厂方法模式的核心，含有与应用紧密相关的商业逻辑。工厂类在客户端的直接调用下创建产品对象，它往往由一个具体Java 类实现。
（2）抽象产品（Product）角：担任这个角的类是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。抽象产品角可以用一个Java 接口或者Java 抽象类实现。
（3）具体产品（Concrete Product）角：工厂方法模式所创建的任何对象都是这个角的实例，具体产品角由一个具体Java 类实现。
2.3简单工厂模式的优缺点
简单工厂模式的优点如下：
（1）工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
（2）客户端无需知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
（3）通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。
简单工厂模式的缺点如下：
（1）由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
（2）使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理
解难度。
（3）系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
（3）简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角无法形成基于继承的等级结构。
2.4简单工厂模式的适用环境
（1）工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂；
（2）客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。
2.5简单工厂模式的举例
例：
//抽象产品角
public interface Car{
public void drive();
}
//具体产品角
public class Benz implements Car{
public void drive() {
System.out.println("Driving Benz ");
}
}
public class Bmw implements Car{
public void drive() {
System.out.println("Driving Bmw ");
}
}
//工厂类角
public class Driver{
//工厂方法.注意 返回类型为抽象产品角
public static Car driverCar(String s)throws Exception{
//判断逻辑，返回具体的产品角给Client
if(s.equalsIgnoreCase("Benz"))
return new Benz();
else if(s.equalsIgnoreCase("Bmw"))
return new Bmw();
else throw new Exception();
}
}
三、工厂方法模式
3.1工厂方法模式的介绍
工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method是一个类的实例化延迟到其子类。
在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有的产品的创建，而是将具体创建的工作交给子类去做。这个核心类则摇身一变，成为了一个抽象工厂角，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。
3.2工厂方法模式角
（1）抽象工厂（Creator）角：担任这个角的是工厂方法模式的核心，它是与应用程序无关的。任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。在上面的系统中这个角由Java 接口Creator 扮演；在实际的系统中，这个角也常常使用抽象Java 类实现。
（2）具体工厂（Concrete Creator）角：担任这个角的是实现了抽象工厂接口的具体Java 类。具体工厂角含有与应用密切相关的逻辑，并且受到应用程序的调用以创建产品对象。在本系统中给出了两个这样的角，也就是具体Java 类ConcreteCreator1 和ConcreteCreator2。
（3）抽象产品（Product）角：工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在本系统中，这个角由Java 接口Product 扮演；在实际的系统中，这个角也常常使用抽象Java 类实现。
（4）具体产品（Concrete Product）角：这个角实现了抽象产品角所声明的接口。工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品角的实例。
3.3工厂方法模式的优缺点
工厂方法模式的优点如下：
（1）在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无需关心创建细节，甚至无需知道具体产品类的类名。
（2）基于工厂角和产品角的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
（3）使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无需修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无需修改客户端，也无需修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。
工厂方法模式的缺点如下：
（1）在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
（2）由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。
3.4工厂方法模式的适用环境
在以下情况下可以使用工厂方法模式：
（1）一个类不知道它所需要的对象的类：在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建；客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
（2）一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
（3）将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无需关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
3.5工厂方法模式的举例
例：
java在哪里可以免费自学//抽象产品
PenCore.java
public abstract class PenCore{
String color;
public abstract void writeWord(String s);
}
//具体产品
RedPenCore.java
public class RedPenCore extends PenCore {
RedPenCore() {
color = "红";
}
public void writeWord(String s) {
System.out.println("写出" + color + "的字" + s);
}
}
BluePenCore.java
public class BluePenCore extends PenCore {
BluePenCore() {
color = "蓝";
}
public void writeWord(String s) {
System.out.println("写出" + color + "的字" + s);
}
}
BlackPenCore.java
public class BlackPenCore extends PenCore {
BlackPenCore() {
color = "黑";
}
public void writeWord(String s) {
System.out.println("写出" + color + "的字" + s);
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