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工厂设计模式
简介
工厂模式是一种创建型设计模式，用于创建产品，代替手动new，主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。
一、简单工厂模式
定义：通过一个工厂类根据传入的参数匹配创建的产品
结构组成：
- 工厂（Factory）：负责创建具体产品
- 抽象产品（Product）：定义产品的标准
- 具体产品（Concret Product）：抽象产品的具体产品
案例
抽象产品
// 水果
public interface Fruit {String name();
}
具体产品
// 苹果
public class Apple implements Fruit{public String name() {return "Apple";}
}
// 香蕉
public class Banana implements Fruit{public String name() {return "Banana";}
}
工厂
// 水果加工厂
public class FruitFactory {public static Fruit createFruit(String name) {// 根据产品名称创建产品if ("apple".equals(name)) {return new Apple();} else if ("banana".equals(name)) {return new Banana();}return null;}
}
-
优点：客户只需要知道参数就能拿到具体产品
-
缺点：工厂的职责过重，新增产品时需要修改工厂源码，违反开闭原则
二、工厂方法模式
定义：定义工厂标准，存在多个工厂，一个工厂生产一种产品，遵循单一职责原则。
结构组成：
- 抽象工厂（Factory）：声明工厂方法，返回抽象产品
- 具体工厂（Concret Factory）：用于创建具体产品
- 抽象产品（Product）：定义产品标准
- 具体产品（Concret Product）：抽象产品的具体实现
案例
抽象产品
public interface Fruit {String name();
}
具体产品
public class Apple implements Fruit {public String name() {return "Apple";}
}
public class Banana implements Fruit {public String name() {return "Banana";}
}
抽象工厂
public interface FruitFactory {Fruit createFruit();
}
具体工厂
public class AppleFactory implements FruitFactory{public Fruit createFruit() {return new Apple();}
}
public class BananaFactory implements FruitFactory{public Fruit createFruit() {return new Banana();}
}
- 优点：
- 符合开闭原则，新增产品时只需要新增工厂类，无需修改现有代码
- 客户只需通过具体工厂就能创建对应产品
- 缺点：
- 每新增一个产品就要新创建一个工厂类，类的数量会增加
三、抽象工厂模式
定义：具体工厂生产多种抽象产品，一个工厂生产出的不同产品属于一个产品族
结构组成：
- 抽象工厂：声明一系列创建产品的方法
- 具体工厂：用于创建一系列产品的工厂
- 抽象产品：定义产品的标准
- 具体产品：抽象产品的具体实现
抽象工厂模式针对的是产品族，一个具体工厂可以生成多种产品，而简单工厂和工厂方法模式只针对一种抽象产品
案例
抽象产品
public interface Fruit { // 水果String name();
}
public interface Vegetable { // 蔬菜String name();
}
具体产品
// 具体水果
public class Apple implements Fruit {public String name() {return "Apple";}
}
public class Banana implements Fruit {public String name() {return "Banana";}
}// 具体蔬菜
public class Cabbage implements Vegetable{public String name() {return "白菜";}
}
public class Tomato implements Vegetable{public String name() { return "西红柿";}
}
抽象工厂
public interface FoodFactory {// 创建水果Fruit createFruit(String name);// 创建蔬菜Vegetable createVegetable(String name);
}
具体工厂
// 小米加工厂
public class XiaomiFactory implements FoodFactory {// 小米加工厂生产出的产品全是小米族public Fruit createFruit(String name) {if ("apple".equals(name)) {return new Apple();} else if ("banana".equals(name)) {return new Banana();}return null;}public Vegetable createVegetable(String name) {if ("cabbage".equals(name)) {return new Cabbage();} else if ("tomato".equals(name)) {return new Tomato();}return null;}
}
// Alibaba加工厂
public class AlibabaFactory implements FoodFactory {public Fruit createFruit(String name) { // ... }public Vegetable createVegetable(String name) {// ...}
}
- 优点：
- 保证客户始终使用同一个产品族
- 符合开闭原则，新增产品族时只需新增工厂类，无需修改原有代码
- 缺点：
- 新增抽象产品时，需要修改抽象工厂以及所有的具体工厂，违反开闭原则