抽象工廠模式與工廠方法（簡單工廠）的區別

在軟件開發中，簡單工廠模式和工廠方法模式是兩種常用的創建型設計模式。盡管它們都用于創建對象，但它們的實現方式和應用場景有所不同。本文將詳細探討這兩種模式的區別，幫助你更好地理解和應用它們。

簡單工廠模式

簡單工廠模式，又稱靜態工廠方法模式，它通過一個工廠類的靜態方法，根據傳入的參數來決定創建哪一種產品對象。

簡單工廠模式的結構

工廠類（Factory Class）：包含一個靜態方法，根據傳入的參數決定實例化哪個具體類。
產品類（Product Classes）：具體的產品類實現相同的接口或繼承相同的抽象類。
客戶端（Client）：通過調用工廠類的靜態方法來獲取產品對象，而不是直接創建對象。

簡單工廠模式的示例

// 產品接口
public interface Shape {void draw();
}// 具體產品類
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Circle");}
}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Rectangle");}
}// 工廠類
public class ShapeFactory {public static Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType == null) {return null;}if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {return new Rectangle();}return null;}
}// 客戶端
public class Client {public static void main(String[] args) {Shape shape1 = ShapeFactory.createShape("CIRCLE");shape1.draw();Shape shape2 = ShapeFactory.createShape("RECTANGLE");shape2.draw();}
}

工廠方法模式

工廠方法模式定義了一個創建對象的接口，但由子類決定要實例化的類是哪一個。它使一個類的實例化延遲到其子類。

工廠方法模式的結構

抽象工廠類（Abstract Factory Class）：定義一個抽象的工廠方法，讓子類實現這個方法來創建產品對象。
具體工廠類（Concrete Factory Classes）：實現抽象工廠類的工廠方法，實例化具體的產品對象。
產品類（Product Classes）：具體的產品類實現相同的接口或繼承相同的抽象類。
客戶端（Client）：通過調用具體工廠類的工廠方法來獲取產品對象，而不是直接創建對象。

工廠方法模式的示例

// 產品接口
public interface Shape {void draw();
}// 具體產品類
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Circle");}
}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Rectangle");}
}// 抽象工廠類
public abstract class ShapeFactory {public abstract Shape createShape();
}// 具體工廠類
public class CircleFactory extends ShapeFactory {@Overridepublic Shape createShape() {return new Circle();}
}public class RectangleFactory extends ShapeFactory {@Overridepublic Shape createShape() {return new Rectangle();}
}// 客戶端
public class Client {public static void main(String[] args) {ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();Shape shape1 = circleFactory.createShape();shape1.draw();ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();Shape shape2 = rectangleFactory.createShape();shape2.draw();}
}

區別

復雜度：
- 簡單工廠模式：實現簡單，只需要一個工廠類的靜態方法。適用于產品種類較少、變化不頻繁的情況。
- 工廠方法模式：結構復雜，需要定義抽象工廠類和多個具體工廠類。適用于產品種類較多、經常變化的情況。
擴展性：
- 簡單工廠模式：不符合開閉原則（Open/Closed Principle），每次添加新產品都需要修改工廠類的代碼。
- 工廠方法模式：符合開閉原則，添加新產品時只需添加新的具體工廠類，不需要修改現有代碼。
靈活性：
- 簡單工廠模式：客戶端代碼依賴于工廠類的靜態方法，靈活性較差。
- 工廠方法模式：通過多態性實現，客戶端代碼可以動態選擇使用哪個具體工廠類，靈活性更高。

選擇哪種模式？

如果產品種類較少且變化不頻繁，可以使用簡單工廠模式，因為它實現簡單且直觀。
如果產品種類較多且經常變化，建議使用工廠方法模式，因為它具有更好的擴展性和靈活性。

抽象工廠模式與工廠方法模式的區別

在軟件設計中，工廠方法模式（Factory Method Pattern）和抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）都是創建型設計模式，它們都用于創建對象，但它們的實現方式和應用場景有所不同。本文將詳細探討這兩種模式的區別，幫助你更好地理解和應用它們。

工廠方法模式

工廠方法模式通過定義一個創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。這樣，工廠方法模式讓類的實例化延遲到子類。

工廠方法模式的結構

抽象產品類（Abstract Product Class）：定義產品的接口。
具體產品類（Concrete Product Classes）：實現抽象產品接口。
抽象工廠類（Abstract Factory Class）：定義一個創建產品對象的抽象方法。
具體工廠類（Concrete Factory Classes）：實現抽象工廠類，具體化創建產品對象的方法。

示例

// 抽象產品接口
public interface Shape {void draw();
}// 具體產品類
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Circle");}
}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Rectangle");}
}// 抽象工廠類
public abstract class ShapeFactory {public abstract Shape createShape();
}// 具體工廠類
public class CircleFactory extends ShapeFactory {@Overridepublic Shape createShape() {return new Circle();}
}public class RectangleFactory extends ShapeFactory {@Overridepublic Shape createShape() {return new Rectangle();}
}// 客戶端
public class Client {public static void main(String[] args) {ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();Shape shape1 = circleFactory.createShape();shape1.draw();ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();Shape shape2 = rectangleFactory.createShape();shape2.draw();}
}

抽象工廠模式

抽象工廠模式提供一個接口，用于創建一系列相關或依賴對象的家族，而無需指定具體類。

關鍵在于客戶端代碼使用工廠時不需要關心具體的工廠和產品類是什么，而是通過工廠接口或抽象類來創建產品

抽象工廠模式的結構

抽象產品類（Abstract Product Classes）：定義不同產品的接口。
具體產品類（Concrete Product Classes）：實現抽象產品接口。
抽象工廠類（Abstract Factory Class）：定義創建一組相關或依賴對象的接口。
具體工廠類（Concrete Factory Classes）：實現抽象工廠接口，具體化創建一組相關或依賴對象的方法。

示例

// 抽象產品接口
public interface Shape {void draw();
}public interface Color {void fill();
}// 具體產品類
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Circle");}
}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Rectangle");}
}public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Filling with Red");}
}public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Filling with Blue");}
}// 抽象工廠接口
public interface AbstractFactory {Shape createShape(String shapeType);Color createColor(String colorType);
}// 具體工廠類
public class ShapeFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType == null) {return null;}if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {return new Rectangle();}return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {return null; // ShapeFactory 不負責創建顏色對象}
}public class ColorFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {return null; // ColorFactory 不負責創建形狀對象}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {if (colorType == null) {return null;}if (colorType.equalsIgnoreCase("RED")) {return new Red();} else if (colorType.equalsIgnoreCase("BLUE")) {return new Blue();}return null;}
}// 客戶端
public class Client {public static void main(String[] args) {AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");Shape shape1 = shapeFactory.createShape("CIRCLE");shape1.draw();Shape shape2 = shapeFactory.createShape("RECTANGLE");shape2.draw();AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");Color color1 = colorFactory.createColor("RED");color1.fill();Color color2 = colorFactory.createColor("BLUE");color2.fill();}
}// 工廠生成器類
public class FactoryProducer {public static AbstractFactory getFactory(String choice) {if (choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")) {return new ShapeFactory();} else if (choice.equalsIgnoreCase("COLOR")) {return new ColorFactory();}return null;}
}

工廠方法模式與抽象工廠模式的區別

產品維度：
- 工廠方法模式：關注的是單一產品對象的創建，適用于創建單一產品的場景。
- 抽象工廠模式：關注的是一組相關或互相依賴的產品對象的創建，適用于創建產品族的場景。
工廠接口的復雜度：
- 工廠方法模式：工廠接口只包含一個創建方法，負責創建一種產品對象。
- 抽象工廠模式：工廠接口包含多個創建方法，每個方法負責創建一種產品對象。
擴展性：
- 工廠方法模式：擴展新的產品時，只需增加新的具體工廠類，但擴展產品族會涉及較多修改。
- 抽象工廠模式：擴展新的產品族時，只需增加新的具體工廠類，無需修改現有代碼，但擴展新的產品種類時，可能需要修改抽象工廠接口及其所有實現類。
應用場景：
- 工廠方法模式：適用于產品類型單一，且產品類的創建有較復雜的邏輯或要求延遲到子類的情況。
- 抽象工廠模式：適用于需要創建一組相關或互相依賴的產品對象，且需要保證這些對象的一致性的情況。