Java设计模式之工厂模式 原

时间:2022-06-19
本文章向大家介绍Java设计模式之工厂模式 原，主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。

    工厂模式是23中设计模式中最常用的设计模式之一，包括JDK的设计和Spring的设计中都包含了很多工厂模式的思想

    JDk：

        java.util.Calendar#getInstance()的抽象工厂模式和java.lang.Object#toString()、java.lang.Class#newInstance()的工厂方法模式

    spring:

        SpringContext是spring的上下文，本身就是一个工厂，其实现了BeanFactory，如下图所示：

看到这里，想必大家还是对工厂模式一知半解，还分什么简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式，这下就来依依解释：

首先工厂模式是23中设计模式中的创建模式的一种

0、简单工厂模式

简单工厂模式模式分为三种：

01、普通

就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建

举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）

首先，创建二者的共同接口：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送接口
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:54
 **/
public interface Sender {
    /**
     * 发送邮件和短信等的接口
     */
    void send();
}

其次，创建实现类：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送邮件
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:55
 **/
public class MailSender implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送邮件");
    }
}
package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送短信
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:55
 **/
public class SmsSender implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送短信");
    }
}

最后，建工厂类和常量：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 常量
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:58
 **/
public class Const {

    public static final String MAIL = "mail";

    public static final String SMS = "sms";
    
}
package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送信息类工厂
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:56
 **/
public class SendFactory {

    /**
     * 简单工厂
     * @param type
     * @return
     */
    public Sender produce(String type) {
        if (Const.MAIL.equals(type)) {
            return new MailSender();
        } else if (Const.SMS.equals(type)) {
            return new SmsSender();
        } else {
            System.out.println("请输入正确的类型!");
            return null;
        }
    }
}

我们来测试下：

02、多个方法

是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。

将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送信息类工厂
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:56
 **/
public class SendFactory {

    /**
     * 多个方法
     * @return
     */
    public Sender produceMail() {
        return new MailSender();
    }

    /**
     * 多个方法
     * @return
     */
    public Sender produceSms(){
        return new SmsSender();
    }
}

03、多个静态方法

将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送信息类工厂
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:56
 **/
public class SendFactory {

    /**
     * 静态工厂
     * @return
     */
    public static Sender staticProduceMail(){
        return new MailSender();
    }

    /**
     * 静态工厂
     * @return
     */
    public static Sender staticProduceSms(){
        return new SmsSender();
    }
}

总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

1、工厂方法模式（Factory Method）

简单工厂模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到工厂方法模式，创建一个工厂接口和创建多个工厂实现类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。

首先提供一个接口：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 工厂方法模式工厂接口
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 20:06
 **/
public interface Provider {
    /**
     * 工厂生产接口
     * @return
     */
    Sender produce();
}

两个工厂类：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送邮件工厂方法
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 20:07
 **/
public class SendMailFactory implements Provider  {
    @Override
    public Sender produce() {
        return new MailSender();
    }
}

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送短信工厂方法
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 20:08
 **/
public class SendSmsFactory implements Provider {
    @Override
    public Sender produce() {
        return new SmsSender();
    }
}

测试类：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

/**
 * @program: test
 * @description: 工厂测试类
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:58
 **/
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 普通
         */
        SendFactory factory = new SendFactory();
        Sender senderOne = factory.produce(Const.MAIL);
        senderOne.send();

        /**
         * 多个方法
         */
        Sender senderTwo = factory.produceSms();
        senderTwo.send();

        /**
         * 静态工厂
         */
        SendFactory.staticProduceMail().send();

        /**
         * 工厂方法模式
         */
        Provider provider = new SendSmsFactory();
        Sender sender = provider.produce();
        sender.send();
    }
}

输出：

其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！

2、抽象工厂模式

工厂方法模式和抽象工厂模式不好分清楚，他们的区别如下：

工厂方法模式： 一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。    一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。    每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。

抽象工厂模式： 多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。    一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。    每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例，也就是创建的是一个产品线下的多个产品。    区别： 工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。    工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。 工厂方法创建 "一种" 产品，他的着重点在于"怎么创建"，也就是说如果你开发，你的大量代码很可能围绕着这种产品的构造，初始化这些细节上面。也因为如此，类似的产品之间有很多可以复用的特征，所以会和模版方法相随。 

抽象工厂需要创建一些列产品，着重点在于"创建哪些"产品上，也就是说，如果你开发，你的主要任务是划分不同差异的产品线，并且尽量保持每条产品线接口一致，从而可以从同一个抽象工厂继承。 对于java来说，你能见到的大部分抽象工厂模式都是这样的： ---它的里面是一堆工厂方法，每个工厂方法返回某种类型的对象。

比如说工厂可以生产鼠标和键盘。那么抽象工厂的实现类（它的某个具体子类）的对象都可以生产鼠标和键盘，但可能工厂A生产的是罗技的键盘和鼠标，工厂B是微软的。

这样A和B就是工厂，对应于抽象工厂； 每个工厂生产的鼠标和键盘就是产品，对应于工厂方法；

用了工厂方法模式，你替换生成键盘的工厂方法，就可以把键盘从罗技换到微软。但是用了抽象工厂模式，你只要换家工厂，就可以同时替换鼠标和键盘一套。如果你要的产品有几十个，当然用抽象工厂模式一次替换全部最方便（这个工厂会替你用相应的工厂方法）

所以说抽象工厂就像工厂，而工厂方法则像是工厂的一种产品生产线

在spring环境中自定义简单工厂模式

首先自定义一个Map对象，用来保存简单工厂模式中的参数key, value则是具体的实现类，并将map注入到spring的上下文中，供其他类注入

实现类-邮件：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送邮件
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:55
 **/
@Service(Const.MAIL)
public class MailSenderService implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送邮件");
    }
}

实现类-短信：

package cn.chinotan.designpattern.factory;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @program: test
 * @description: 发送短信
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 19:55
 **/
@Service(Const.SMS)
public class SmsSenderService implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送短信");
    }
}

工厂测试类：

package cn.chinotan;

import cn.chinotan.designpattern.factory.Const;
import cn.chinotan.designpattern.factory.Sender;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

import java.util.Map;

/**
 * @program: test
 * @description: 工厂测试类
 * @author: xingcheng
 * @create: 2019-01-05 20:19
 **/
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = StartTest.class)
public class FactoryTest {
    
    @Autowired
    Map<String, Sender> sender;
    
    @Test
    public void factoryTest() {
        Sender sender = this.sender.get(Const.SMS);
        sender.send();
    }
    
}

结果：

可以看到spring会将实现了Sender接口的类自动注入到LinkedHashMap中，我们只需要提供key就可以获取对应的实现类

结果为：

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