設(shè)計模式之工廠模式

工廠模式:

當(dāng)創(chuàng)建邏輯比較復(fù)雜時，就可以考慮使用工廠模式，封裝對象的創(chuàng)建過程，將對象的創(chuàng)建和使用相分離。

工廠模式，屬于創(chuàng)建類型

實際代碼我放在了Github: https://github.com/liangtengyu/DesignPatterns-for-Java

應(yīng)用場景:

學(xué)習(xí)一個設(shè)計模式之前 我們先了解它的使用場景能夠幫我們更快的理解它, 相對于直接 new 來創(chuàng)建對象，用工廠模式來創(chuàng)建究竟有什么好處呢？

主要有兩種情況:

• 第一種情況是類似規(guī)則配置解析的例子，代碼中存在 if-else 分支判斷，動態(tài)的根據(jù)不同的類型創(chuàng)建不同的對象。針對這種情況，我們就可以考慮使用工廠模式，將這一大塊的 if-else 創(chuàng)建對象的代碼抽離出來，放到工廠類中。

• 還有一種情況是，盡管我們不需要根據(jù)不同的類型創(chuàng)建不同的對象，但是，單個對象本身的創(chuàng)建過程比較復(fù)雜，我們也可以考慮使用工廠模式。

好處:由于工廠模式是依靠抽象架構(gòu)的，它把實例化產(chǎn)品的任務(wù)交由實現(xiàn)類完成，擴展性比較好。也就是說，當(dāng)需要系統(tǒng)有比較好的擴展性時，可以考慮工廠模式，不同的產(chǎn)品用不同的實現(xiàn)工廠來組裝。通俗的講就是降低代碼改變對產(chǎn)品功能的影響.

實現(xiàn)方式:

簡單工廠（Simple Factory）

首先，我們來看，什么是簡單工廠模式。我們通過一個例子來解釋一下。

簡單工廠模式

public class Cocacola implements Cola {
    public String getCola() {
        return "可口可樂";
    }
}

public class ColaFactory {

    public static Cola getInstance(Integer  colaType) {
        if (1 == colaType) {
            return new Cocacola();
        } else if (2 == colaType) {
            return new Pepsicola();
        } else {
            return new Fakecola();
        }
    }

}

 public static void main(String[] args) {
        String drink = ColaFactory.getInstance(1).drink();
        System.out.println(drink);
    }
    //可口可樂

盡管簡單工廠模式的代碼實現(xiàn)中，有多處 if 分支判斷邏輯，違背開閉原則，但權(quán)衡擴展性和可讀性，這樣的代碼實現(xiàn)在大多數(shù)情況下是沒有問題的。

工廠方法（Factory Method）

工廠方法是簡單工廠的進一步的延伸，這樣說是因為簡單工廠違反了開閉原則，而此時工廠方法卻可以完美的解決這個問題！接下來看看它是怎么解決的吧！

對于規(guī)則配置文件解析這個應(yīng)用場景來說，工廠模式需要額外創(chuàng)建諸多 Factory 類，也會增加代碼的復(fù)雜性，而且，每個 Factory 類只是做簡單的 new 操作，功能非常單薄（只有一行代碼），也沒必要設(shè)計成獨立的類，所以，在這個應(yīng)用場景下，簡單工廠模式好用，比工廠方法模式更加合適

public interface ColaFactory {//工廠接口
    Cola getCola();
}

public class CocaColaFactoryImpl implements ColaFactory {//實現(xiàn)可口可樂工廠
    public Cola getCola() {
        return  new Cocacola();
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //工廠方法需要一個可樂時,直接去對應(yīng)的工廠拿,而是不像簡單工廠那樣 都是從一個工廠中根據(jù)判斷來拿
    //每一種可樂都對應(yīng)一個工廠
    ColaFactory pepsiColaFactory = new PepsiColaFactoryImpl();
    Cola cola = pepsiColaFactory.getCola();
    cola.getCola();
}

什么時候該用工廠方法模式，而非簡單工廠模式呢？

之所以將某個代碼塊剝離出來，獨立為函數(shù)或者類，原因是這個代碼塊的邏輯過于復(fù)雜，剝離之后能讓代碼更加清晰，更加可讀、可維護。

但是，如果代碼塊本身并不復(fù)雜，就幾行代碼而已，我們完全沒必要將它拆分成單獨的函數(shù)或者類。基于這個設(shè)計思想，當(dāng)對象的創(chuàng)建邏輯比較復(fù)雜，不只是簡單的 new 一下就可以，而是要組合其他類對象，做各種初始化操作的時候，我們推薦使用工廠方法模式，將復(fù)雜的創(chuàng)建邏輯拆分到多個工廠類中，讓每個工廠類都不至于過于復(fù)雜。而使用簡單工廠模式，將所有的創(chuàng)建邏輯都放到一個工廠類中，會導(dǎo)致這個工廠類變得很復(fù)雜。

除此之外，在某些場景下，如果對象不可復(fù)用，那工廠類每次都要返回不同的對象。如果我們使用簡單工廠模式來實現(xiàn)，就只能選擇第一種包含 if 分支邏輯的實現(xiàn)方式。如果我們還想避免煩人的 if-else 分支邏輯，這個時候，我們就推薦使用工廠方法模式。

抽象工廠（Abstract Factory）

抽象工廠模式的應(yīng)用場景比較特殊，沒有前兩種常用，我們簡單了解一下

簡單工廠只是對可樂產(chǎn)品進行了抽象,工廠方法是對可樂工廠進行抽象,抽象工廠是對工廠方法的再次抽象

光從概念可能不好理解,我們來個實例

需求:現(xiàn)在產(chǎn)品線調(diào)整了,我們生產(chǎn)的可樂 雖然有各自的品牌但是都是透明瓶子,我們要做出自己的特點.需要給不同品牌的可樂噴涂不同的顏色瓶身.

思考:如果此時我們將可樂的生產(chǎn)和顏色的噴涂都耦合在工廠方法的代碼中,后續(xù)調(diào)整會很麻煩,也違背了開閉原則,對拓展開放,對修改關(guān)閉,那么此時我們使用抽象工廠就比較合適了

public abstract class ColaAbstractFactory {//創(chuàng)建抽象工廠類
    abstract ColaFactory getCola(String cola);
    abstract ColorFactory getColor(String color);
}

public class ColaAbstractFactoryImpl extends ColaAbstractFactory {

  //實現(xiàn)抽象類
   public ColaFactory getCola(String cola) {
        if ("cocacola".equals(cola)) {
            return new CocaColaFactoryImpl();
        } else if ("fake".equals(cola)) {
            return new FakeColaFactoryImpl();
        } else if ("pepsi".equals(cola)) {
            return new PepsiColaFactoryImpl();
        } else
            return null;
    }

    public ColorFactory getColor(String color) {
        if ("yellow".equals(color)) {
            return new YellowColorFactoryImpl();
        } else if ("blue".equals(color)) {
            return new BlueColorFactoryImpl();
        } else if ("red".equals(color)) {
            return new RedColorFactoryImpl();
        } else
            return null;
    }
}

public class RedColorFactoryImpl implements ColorFactory {//對不同顏色的需求進行噴涂.其它顏色類似就不重復(fù)貼了
    public String getColor() {
        System.out.println("噴涂紅色瓶身");
        return "紅色瓶子";
    }
}

最終我們想要獲得可樂+紅色瓶身

public static String getColaAndColor(String cola,String color){
    ColaAbstractFactoryImpl colaAbstractFactory = new ColaAbstractFactoryImpl();

    ColaFactory cola = colaAbstractFactory.getCola(cola);
    ColorFactory red = colaAbstractFactory.getColor(color);

    Cola col = cola.getCola();
    String colo = red.getColor();
    return col.getCola()+"-"+colo;
}

public static void main(String[] args) {
    String colaAndColor = FactoryProducer.getColaAndColor("cocacola", "red");
    System.out.println(colaAndColor);

}
//output:
噴涂紅色
生產(chǎn)可口可樂
可口可樂-紅色瓶子