Java工厂模式之简单工厂,工厂方法,抽象工厂模式详解

Java工厂模式之简单工厂,工厂方法,抽象工厂模式详解

目录1、简单工厂模式1.定义2.代码案例3.适用场景4.优缺点2、工厂方法模式1.定义2.代码案例3.适用场景4.优缺点3、抽象工厂模式1.定义2.代码案例3.适用场景4.优缺点4、总结

1、简单工厂模式

1.定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。属于创建型模式，但它不属于GOF23种设计模式。

2.代码案例

假设以罐头产品的制造为案例

第一步：定义罐头的顶层接口类ICanned

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 罐头顶层接口

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 17:52

*/

public interface ICanned {

/**

* 展示罐头名称

*

*

* @return void

* @author HuangZhiGao

* @date 2022/2/17/017 17:54

*/

void showCannedName();

}

第二步：分别编写两个具体的实现类FruitCanned和BeefCanned

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 水果罐头

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 17:56

*/

public class FruitCanned implements ICanned {

@Override

public void showCannedName() {

System.out.println("名称：水果罐头");

}

}

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 牛肉罐头

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 17:57

*/

public class BeefCanned implements ICanned {

@Override

public void showCannedName() {

System.out.println("名称：牛肉罐头");

}

}

第三步：编写工厂类

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 罐头工厂类

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 18:16

*/

public class CannedFactory {

/**

* 创建罐头的方法

*

*

* @param clazz

* @return com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned

* @author HuangZhiGao

* @date 2022/2/17/017 18:18

*/

public ICanned createCanned(Class extends ICanned> clazz) {

if (null != clazz) {

try {

return clazz.newInstance();

} catch (ExNDFlTHsfkception e) {

e.printStackTrace();

}

}

return null;

}

}

第四步：main方法测试、查看类图

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 测试类

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 18:22

*/

public class SimpleFactoryTest {

public static void main(String[] args) {

CannedFactory cannedFactory = new CannedFactory();

ICanned fruitCanned = cannedFactory.createCanned(FruitCanned.class);

fruitCanned.showCannedName();

System.out.println("----------------------------------------");

ICanned beefCanned = cannedFactory.createCanned(BeefCanned.class);

beefCanned.showCannedName();

}

}

运行结果：

名称：水果罐头----------------------------------------名称：牛肉罐头

简单工厂模式类图：

3.适用场景

工厂类负责创建的对象较少，不需要关心创建对象的逻辑

4.优缺点

优点：

简化了客户端创建对象的过程

缺点：

1.工厂类职责相对较重，在一定程度上可能违背开闭原则(增加新的产品可能需要修改工厂类逻辑)2.不易于扩展过于复杂的产品结构

2、工厂方法模式

1.定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)是指定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。属于创建型设计模式。

2.代码案例

需要使用到简单工厂模式的ICanned、FruitCanned、BeefCanned

第一步：定义罐头工厂顶层接口类ICannedFactory

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod

* @Description: 罐头工NDFlTHsfk厂顶层接口

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:03

*/

public interface ICannedFactory {

/**

* 创建罐头方法

*

*

* @return void

* @author HuangZhiGao

* @date 2022/2/18/018 10:04

*/

ICanned doCreateCanned();

}

第二步：分别编写两个具体的工厂实现类FruitCannedFactory和BeefCannedFactory

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod

* @Description: 水果罐头工厂类

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:05

*/

public class FruitCannedFactory implements ICannedFactory {

@Override

public ICanned doCreateCanned() {

return new FruitCanned();

}

}

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod

* @Description: 牛肉罐头工厂类

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:08

*/

public class BeefCannedFactory implements ICannedFactory {

@Override

public ICanned doCreateCanned() {

return new BeefCanned();

}

}

第三步：main方法测试、查看类图

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;

import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;http://

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory

* @Description: 测试类

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-17 18:22

*/

public class SimpleFactoryTest {

public static void main(String[] args) {

CannedFactory cannedFactory = new CannedFactory();

ICanned fruitCanned = cannedFactory.createCanned(FruitCanned.class);

fruitCanned.showCannedName();

System.out.println("----------------------------------------");

ICanned beefCanned = cannedFactory.createCanned(BeefCanned.class);

beefCanned.showCannedName();

}

}

运行结果：

名称：水果罐头----------------------------------------名称：牛肉罐头

工厂方法模式类图：

3.适用场景

创建对象需要大量重复的代码。客户端(应用层)不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。一个类通过其子类来指定创建哪个对象。

4.优缺点

优点：

1.用户只需关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节。2.加入新产品符合开闭原则，提高了系统的可扩展性。

缺点：

1.类的个数容易过多，增加了代码结构的复杂度。2.增加了系统的抽象性和理解难度。

3、抽象工厂模式

1.定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类。属于创建型设计模式。

抽象工厂模式有产品族和产品等级的概念，可以通俗的理解为

产品族相当于不同品牌的产品合集，产品等级相当于不同品牌的同一种产品

例如：水果罐头的材料信息、标签信息组成了一个产品族，牛肉罐头的材料信息、标签信息组成了一个产品族

水果罐头的材料信息、牛肉罐头的材料信息组成一个产品等级，水果罐头的标签信息、牛肉罐头的标签信息组成一个产品等级

2.代码案例

假设制造一个罐头包含两个部分(材料信息+标签信息)

第一步：分别定义罐头材料信息接口IMaterialInfo和罐头标签信息接口ITagInfo

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description: 罐头材料信息接口

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:51

*/

public interface IMaterialInfo {

/**

* 打印材料信息

*

*

* @return void

* @author HuangZhiGao

* @date 2022/2/18/018 10:57

*/

void printMaterialInfo();

}

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description: 罐头标签信息接口

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:48

*/

public interface ITagInfo {

/**

* 打印标签信息

*

*

* @return void

* @author HuangZhiGao

* @date 2022/2/18/018 10:57

*/

void printTagInfo();

}

第二步：定义罐头的顶层工厂接口类ICannedFactory

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description: 顶层工厂接口：一个罐头包含两个部分(材料信息+标签信息)

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 10:47

*/

public interface ICannedFactory {

IMaterialInfo createMaterialInfo();

ITagInfo createTagInfo();

}

第三步：分别编写具体实现类FruitMaterialInfo、FruitTagInfo和BeefMaterialInfo、BeefTagInfo

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:05

*/

public class FruitMaterialInfo implements IMaterialInfo {

@Override

public void printMaterialInfo() {

System.out.println("材料：水果");

}

}

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:05

*/

public class FruitTagInfo implements ITagInfo {

@Override

public void printTagInfo() {

System.out.println("标签：2022升级版水果罐头");

}

}

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:05

*/

public class BeefMaterialInfo implements IMaterialInfo {

@Override

public void printMaterialInfo() {

System.out.println("材料：牛肉");

}

}

/** * @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory * @Description: * @Author: HuangZhiGao * @CreateDate: 2022-02-18 11:06 */public class BeefTagInfo implements ITagInfo { @Override public void printTagInfo() { System.out.println("标签：2022升级版牛肉罐头"); }}/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:06

*/

public class BeefTagInfo implements ITagInfo {

@Override

public void printTagInfo() {

System.out.println("标签：2022升级版牛肉罐头");

}

}

第四步：分别编写工厂具体实现类FruitCannedFactory、BeefCannedFactory

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:04

*/

public class FruitCannedFactory implements ICannedFactory {

@Override

public IMaterialInfo createMaterialInfo() {

return new FruitMaterialInfo();

}

@Override

public ITagInfo createTagInfo() {

return new FruitTagInfo();

}

}

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:04

*/

public class BeefCannedFactory implements ICannedFactory {

@Override

public IMaterialInfo createMaterialInfo() {

return new BeefMaterialInfo();

}

@ONDFlTHsfkverride

public ITagInfo createTagInfo() {

return new BeefTagInfo();

}

}

第五步：main方法测试、查看类图

/**

* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory

* @Description:

* @Author: HuangZhiGao

* @CreateDate: 2022-02-18 11:12

*/

public class AbstractFactoryTest {

public static void main(String[] args) {

ICannedFactory beefCannedFactory = new BeefCannedFactory();

beefCannedFactory.createMaterialInfo().printMaterialInfo();

beefCannedFactory.createTagInfo().printTagInfo();

System.out.println("----------------------------------------");

ICannedFactory fruitCannedFactory = new FruitCannedFactory();

fruitCannedFactory.createMaterialInfo().printMaterialInfo();

fruitCannedFactory.createTagInfo().printTagInfo();

}

}

运行结果：

材料：牛肉标签：2022升级版牛肉罐头----------------------------------------材料：水果标签：2022升级版水果罐头

抽象工厂模式类图：

3.适用场景

客户端(应用层)不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。强调一系列相关的产品对象(属于同一产品族)一起使用创建对象需要大量重复的代码。提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。

4.优缺点

优点：

1.具体产品在应用层代码隔离，无须关心创建细节。2.将一个系列的产品族统一到一起创建。

缺点：

1.规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口。2.增加了系统的抽象性和理解难度。

4、总结

简单工厂、工厂方法和抽象工厂的区别：

工厂方法和抽象工厂是GOF23种设计模式中的两种，简单工厂不是一种设计模式，可以理解为是一种约定俗成的编码习惯。

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容!

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