Java工廠模式

工廠模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的設(shè)計(jì)模式之一。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

在工廠模式中，我們在創(chuàng)建對象時(shí)不會(huì)對客戶端暴露創(chuàng)建邏輯，并且是通過使用一個(gè)共同的接口來指向新創(chuàng)建的對象。

介紹

意圖：定義一個(gè)創(chuàng)建對象的接口，讓其子類自己決定實(shí)例化哪一個(gè)工廠類，工廠模式使其創(chuàng)建過程延遲到子類進(jìn)行。

主要解決：主要解決接口選擇的問題。

何時(shí)使用：我們明確地計(jì)劃不同條件下創(chuàng)建不同實(shí)例時(shí)。

如何解決：讓其子類實(shí)現(xiàn)工廠接口，返回的也是一個(gè)抽象的產(chǎn)品。

關(guān)鍵代碼：創(chuàng)建過程在其子類執(zhí)行。

應(yīng)用實(shí)例：

• 您需要一輛汽車，可以直接從工廠里面提貨，而不用去管這輛汽車是怎么做出來的，以及這個(gè)汽車?yán)锩娴木唧w實(shí)現(xiàn)。

• Hibernate 換數(shù)據(jù)庫只需換方言和驅(qū)動(dòng)就可以。

優(yōu)點(diǎn)：

⒈一個(gè)調(diào)用者想創(chuàng)建一個(gè)對象，只要知道其名稱就可以了。

⒉擴(kuò)展性高，如果想增加一個(gè)產(chǎn)品，只要擴(kuò)展一個(gè)工廠類就可以。

⒊屏蔽產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)，調(diào)用者只關(guān)心產(chǎn)品的接口。

缺點(diǎn)：每次增加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，都需要增加一個(gè)具體類和對象實(shí)現(xiàn)工廠，使得系統(tǒng)中類的個(gè)數(shù)成倍增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)也增加了系統(tǒng)具體類的依賴。這并不是什么好事。

使用場景：

⒈日志記錄器：記錄可能記錄到本地硬盤、系統(tǒng)事件、遠(yuǎn)程服務(wù)器等，用戶可以選擇記錄日志到什么地方。

⒉數(shù)據(jù)庫訪問，當(dāng)用戶不知道最后系統(tǒng)采用哪一類數(shù)據(jù)庫，以及數(shù)據(jù)庫可能有變化時(shí)。

⒊設(shè)計(jì)一個(gè)連接服務(wù)器的框架，需要三個(gè)協(xié)議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個(gè)作為產(chǎn)品類，共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口。

注意事項(xiàng)：

作為一種創(chuàng)建類模式，在任何需要生成復(fù)雜對象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點(diǎn)需要注意的地方就是復(fù)雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過 new 就可以完成創(chuàng)建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個(gè)工廠類，會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。

實(shí)現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個(gè) Shape 接口和實(shí)現(xiàn) Shape 接口的實(shí)體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我們的演示類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 對象。它將向 ShapeFactory 傳遞信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE)，以便獲取它所需對象的類型。

步驟 1

創(chuàng)建一個(gè)接口:

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟 2

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類。

public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

步驟 3

創(chuàng)建一個(gè)工廠，生成基于給定信息的實(shí)體類的對象。

public class ShapeFactory {
    
   //使用 getShape 方法獲取形狀類型的對象
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
}

步驟 4

使用該工廠，通過傳遞類型信息來獲取實(shí)體類的對象。

public class FactoryPatternDemo {
 
   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
 
      //獲取 Circle 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //調(diào)用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //獲取 Rectangle 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //獲取 Square 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //調(diào)用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

步驟 5

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.