小张的工厂进化史——工厂模式

小张从华强北起家，最初只有一条组装线，根据订单参数（手机/平板）手动切换生产流程。随着订单量激增，他经历了三次产业升级：

1. 阶段1：全能生产线通过指令切换产品（简单工厂模式）
2. 阶段2：引入代工厂分品牌生产（工厂方法模式）
3. 阶段3：打造生态产品族统一管理（抽象工厂模式）

一、简单工厂模式：全能生产线

场景：小张初期用一条生产线，通过参数指令生产不同电子产品。
代码示例：

// 抽象产品：电子设备接口
public interface Device {
    void boot();
}

// 具体产品：手机
public class Phone implements Device {
    @Override
    public void boot() { 
        System.out.println("【简单工厂】手机开机：Android系统启动");
    }
}

// 具体产品：平板
public class Tablet implements Device {
    @Override
    public void boot() { 
        System.out.println("【简单工厂】平板开机：Android系统启动");
    }
}

// 简单工厂类
public class ElectronicsFactory {
    public static Device createDevice(String type) {
        if ("phone".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new Phone();
        } else if ("tablet".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new Tablet();
        }
        throw new IllegalArgumentException("不支持的设备类型");
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Device phone = ElectronicsFactory.createDevice("phone");
        phone.boot();  // 输出：手机开机...
    }
}

特点：

• 参数化创建：通过if-else判断生产设备，违反开闭原则（新增产品需修改工厂类）
• 适用场景：初期产品线单一（如仅手机和平板）

二、工厂方法模式：分品牌代工

场景：小张引入华为、小米代工厂，各品牌独立生产设备。
代码示例：

// 抽象工厂接口
public interface DeviceFactory {
    Device createDevice();
}

// 具体工厂：华为代工厂
public class HuaweiFactory implements DeviceFactory {
    @Override
    public Device createDevice() {
        return new HuaweiPhone();  // 华为手机
    }
}

// 具体产品：华为手机
public class HuaweiPhone implements Device {
    @Override
    public void boot() {
        System.out.println("【工厂方法】华为手机：HarmonyOS启动");
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        DeviceFactory factory = new HuaweiFactory();
        Device phone = factory.createDevice();
        phone.boot();  // 输出：华为手机...
    }
}

特点：

• 多态扩展：新增品牌（如OPPO）只需添加新工厂类，符合开闭原则
• 类爆炸：每新增一个品牌需增加2个类（工厂+产品）

三、抽象工厂模式：生态产品族

场景：小张扩展生态链，生产同一品牌的多类产品（手机+耳机），确保设计兼容。
代码示例：

// 抽象工厂接口
public interface BrandFactory {
    Phone createPhone();
    Earphones createEarphones();
}

// 具体工厂：苹果生态
public class AppleFactory implements BrandFactory {
    @Override
    public Phone createPhone() {
        return new iPhone();  // 苹果手机
    }
    @Override
    public Earphones createEarphones() {
        return new AirPods();  // 苹果耳机
    }
}

// 关联产品族
public class iPhone implements Phone {
    @Override
    public void boot() {
        System.out.println("【抽象工厂】iPhone开机：iOS启动");
    }
}
public class AirPods implements Earphones {
    public void connect() {
        System.out.println("【抽象工厂】AirPods自动配对");
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        BrandFactory factory = new AppleFactory();
        factory.createPhone().boot();      // 输出：iPhone开机...
        factory.createEarphones().connect(); // 输出：AirPods自动配对...
    }
}

特点：

• 产品族兼容：确保同一品牌风格统一（如苹果极简设计）
• 接口膨胀：新增品牌需实现全套接口（如华为生态需实现createPhone()和createEarphones()）

四、三种模式核心对比表

	简单工厂模式	工厂方法模式	抽象工厂模式
核心目标	快速生产单一产品	分品牌灵活扩展	创建兼容的生态产品族
扩展性	❌ 差（需修改代码）	✅ 优（新增工厂类）	❌ 差（需实现全套接口）
类复杂度	1工厂类 + N产品类	N工厂类 + N产品类	M工厂类 + M×N产品类
设计原则	违反开闭原则	符合开闭原则	符合接口隔离原则
适用场景	初期单一产线（手机/平板）	多品牌代工（华为/小米）	生态链产品（苹果手机+耳机）

五、结合Spring实现简单工厂（实践）

详细内容可参考：【当模板方法模式遇上工厂模式：一道优雅的烹饪架构设计】

抽象类（或者 接口）

public abstract class AbstractCooking {
    protected CookEnum cookEnum;
    protected abstract void aromaBlasting();
	
}

枚举类

/**
 * 菜品枚举类
 */
public enum CookEnum {
    KUNG_PAO_CHICKEN("kungPaoChicken", "宫保鸡丁"),
    MAPO_TO_FU("mapoTofu", "麻婆豆腐");

    private final String code;
    private final String name;

    CookEnum(String code, String name) {
        this.code = code;
        this.name = name;
    }
    ....
}

宫保鸡丁

/**
 * 宫保鸡丁
 */
@Service
public class KungPaoChicken extends AbstractCooking {
    public KungPaoChicken() {
        this.cookEnum = CookEnum.KUNG_PAO_CHICKEN;
    }

    @Override
    protected void aromaBlasting() {
        System.out.println("葱姜蒜爆香");
    }	
}

麻婆豆腐

/**
 * 麻婆豆腐
 */
@Service
public class MapoTofu  extends AbstractCooking {
    public MapoTofu() {
        this.cookEnum = CookEnum.MAPO_TO_FU;
    }

    @Override
    protected void aromaBlasting() {
        System.out.println("煸炒郫县豆瓣酱+花椒粒");
    }
}

工厂类

@Service
public class CookFactory implements InitializingBean {

	// Spring启动时，会依赖注入 所有的AbstractCooking的bean，注入到cookings
    @Autowired
    private List<AbstractCooking> cookings;

	// 定义Map存储 bean的映射关系
    private Map<CookEnum, AbstractCooking> cookingMap = new HashMap<>();

    public AbstractCooking getCookingByCode(String code) {
        CookEnum cookEnum = CookEnum.getByCode(code);
        return cookingMap.get(cookEnum);
    }


	// CookFactory的bean对象在初始化阶段，动态把 AbstractCooking的所有bean 设置到cookingMap （动态扩展的关键）
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        for (AbstractCooking cooking: cookings) {
            cookingMap.put(cooking.getCookEnum(), cooking);
        }
    }
}