【design pattern】工廠方法模式和抽象工廠模式

前言

設計模式分為三大類：

創建型模式：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式；

結構型模式：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式；

行為型模式：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式；

簡單工廠

首先要明確的是，簡單工廠模式不屬于23種設計模式，它引入了創建者的概念，將實例化的代碼從應用代碼中抽離，在工廠類的靜態方法中只處理被創建的對象，如果業

務需要變更則需要在工廠類中添加具體的實現類，因此維護性較差。以"工廠創建咖啡"為例說明，如下：

1. 物品標識類Coffee和已有的類

package com.oxygen.bean;/*** * 咖啡則作為一種抽象概念：拿鐵、美式咖啡、卡布奇諾等均為咖啡家族的一種產品* @author Oxygen**/
public abstract class Coffee {public abstract String desc(); //獲取coffee名稱

}class Americano extends Coffee { // 美式咖啡
@Overridepublic String desc() {return "美式咖啡";}}class Cappuccino extends Coffee { //卡布奇諾
@Overridepublic String desc() {return "卡布奇諾";}}class Latte extends Coffee { //拿鐵
@Overridepublic String desc() {return "拿鐵";}}

2. 簡單工廠

package com.oxygen.bean;/*** 創建材料的工廠類* @author Oxygen *    @date 2018年10月16日*/
public class SimpleFactory {/*** * @param type 材料類型* @return*/public static Coffee createInstance(String type) {if ("Americano".equals(type)) {return new Americano();} else if ("Cappuccino".equals(type)) {return new Cappuccino();} else if ("Latte".equals(type)) {return new Latte();} else {throw new RuntimeException("type[" + type + "]類型不可識別，沒有匹配到可實例化的對象！");}}public static void main(String[] args) {System.out.println(SimpleFactory.createInstance("Americano").desc());System.out.println(SimpleFactory.createInstance("Cappuccino").desc());System.out.println(SimpleFactory.createInstance("Latte").desc());}
}

3. 輸出結果

美式咖啡
卡布奇諾
拿鐵

工廠方法

?工廠方法模式其定義了一個創建對象的接口，由子類決定要實例化的類是哪一個，工廠方法讓類把實例化推遲到了子類，也就是說一個工廠只能生成特定的Coffee

1. 工廠類

package com.oxygen.bean;/*** Coffee工廠* @author Oxygen *    @date 2018年10月16日*/
public abstract interface CoffeeFactory {public abstract Coffee[] createCoffee();public static void main(String[] args) {CoffeeFactory chinaCoffeeFactory = new ChinaCoffeeFactory();Coffee[] chinaCoffees = chinaCoffeeFactory.createCoffee();System.out.print("中國咖啡工廠可以生產的咖啡有：");print(chinaCoffees);CoffeeFactory americaCoffeeFactory = new AmericaCoffeeFactory();Coffee[] americaCoffees = americaCoffeeFactory.createCoffee();System.out.print("美國咖啡工廠可以生產的咖啡有：");print(americaCoffees);}public static void print(Coffee[] c) {for (Coffee coffee : c) {System.out.print(coffee.desc() + " ");}System.out.println();}
}class ChinaCoffeeFactory implements CoffeeFactory { //中國咖啡工廠
@Overridepublic Coffee[] createCoffee() {return new Coffee[] { new Cappuccino(), new Latte() };}}class AmericaCoffeeFactory implements CoffeeFactory { //美國咖啡工廠
@Overridepublic Coffee[] createCoffee() {return new Coffee[] { new Americano(), new Latte() };}}

2. 輸出結果

中國咖啡工廠可以生產的咖啡有：卡布奇諾 拿鐵 
美國咖啡工廠可以生產的咖啡有：美式咖啡 拿鐵 

抽象工廠

提供一個接口，用于創建相關或依賴對象的家族，而不需要明確指定具體類，在上述的場景上繼續延伸：咖啡工廠做大做強，引入了新的飲品種類：茶、 碳酸飲

料。中國工廠只能制造咖啡和茶，美國工廠只能制造咖啡和碳酸飲料，如果繼續使用上述工廠方法方式，除去對應的產品實體類還需要新增2個抽象工廠（茶制造

工廠、碳酸飲料制造工廠），4個具體工廠實現。

隨著產品的增多，會導致類爆炸，這顯然是不能接受的。所以這里引出一個概念產品家族，在此例子中，不同的飲品就組成我們的飲品家族， 飲品家族開始承擔

創建者的責任，負責制造不同的產品。如下：

package com.oxygen.bean;public interface AbstractDrinksFactory {Coffee createCoffee(); //制造咖啡
Tea createTea(); //制造茶
Sodas createSodas();//制造碳酸飲料
}/*** 中國飲品工廠：制造咖啡與茶*/
class ChinaDrinksFactory implements AbstractDrinksFactory {@Overridepublic Coffee createCoffee() {return new Latte();}@Overridepublic Tea createTea() {return new MilkTea();}@Overridepublic Sodas createSodas() {// TODO Auto-generated method stubreturn null;}
}/*** 美國飲品制造工廠：制造咖啡和碳酸飲料*/
class AmericaDrinksFactory implements AbstractDrinksFactory {@Overridepublic Coffee createCoffee() {// TODO Auto-generated method stubreturn new Latte();}@Overridepublic Tea createTea() {// TODO Auto-generated method stubreturn null;}@Overridepublic Sodas createSodas() {// TODO Auto-generated method stubreturn new CocaCola();}}

總結

工廠模式可以幫助我們針對抽象接口編程，而不是針對具體類編程，在不同的場景下按具體情況來

1. 簡單工廠：不能算是真正意義上的設計模式，但可以將客戶程序從具體類解耦；

2. 工廠方法：使用繼承，把對象的創建委托給子類，由子類來實現創建方法，可以看作是抽象工廠模式中只有單一產品的情況；

3. 抽象工廠：使對象的創建被實現在工廠接口所暴露出來的方法中；