Java设计模式编程中的工厂方法模式和抽象工厂模式

Java设计模式编程中的工厂方法模式和抽象工厂模式

工厂方法模式

动机

创建一个对象往往需要复杂的过程，所以不适合包含在一个复合工厂中，当有新的产品时，需要修改这个复合的工厂，不利于扩展。

而且，有些对象的创建可以需要用到复合工厂访问不到的信息，所以，定义一个工厂接口，通过实现这个接口来决定实例化那个产品，这就是工厂方法模式，让类的实例化推迟到子类中进行。

目的

1. 定义一个接口，让子类决定实例化哪个产品。

2. 通过通用接口创建对象。

实现

1. 产品接口和具体产品很好理解。

2. 工厂类提供一个工厂方法，返回一个产品对象。但是这个工厂方法是抽象的。

3. 具体工厂类实现工厂方法，完成具体产品的创建。

//几个Button类

class Button{/* ...*/}

class WinButton extends Button{/* ...*/}

class MacButton extends Button{/* ...*/}

//它们的工厂类

interface ButtonFactory{

abstract Button createButton();

}

class WinButtonFactory implements ButtonFactory{

Button createButton(){

return new WinButton();

}

}

class MacButtonFactory implements ButtonFactory{

Button createButton(){

return new MacButton();

}

}

适用场景

1. 创建对象时有比较多重复的代码时，可以考虑使用工厂方法模式执行这些重复的部分。

2. 创建对象需要访问某些信息，而这些信息不应该包含在工厂类，那么可以让子类来实现对象的创建。

3. 需要集中管理对象的创建，保持程序的一致性时。

抽象工厂模式

定义

抽象工厂模式提供了一种方式，可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来。在正常使用中，客户端程序需要创建抽象工厂的具体实现，然后使用抽象工厂作为接口来创建这一主题的具体http://对象。客户端程序不需要知道（或关心）它从这些内部的工厂方法中获得对象的具体类型，因为客户端程序仅使用这些对象的通用接口。抽象工厂模式将一组对象的实现细节与他们的一般使用分离开来。

“工厂”是创建产品（对象）的地方，其目的是将产品的创建与产品的使用分离。抽象工厂模式的目的，是将若干抽象产品的接口与不同主题产品的具体实现分离开。这样就能在增加新的具体工厂的时候，不用修改引用抽象工厂的客户端代码。

使用抽象工厂模式，能够在具体工厂变化的时候，不用修改使用工厂的客户端代码，甚至是在运行时。然而，使用这种模式或者相似的设计模式，可能给编写代码带来不必要的复杂性和额外的工作。正确使用设计模式能够抵消这样的“额外工作”。

实现

1. AbstractFactory - 定义创建抽象产品的接口方法。

2. ConcreteFactory - 实现方法创建具体的产品。

3. AbstractProduct - 声明不同类型的产品的接口。

4. Product - 定义ConcreteFactory对应的具体产品，实现AbstractProduct接口。

5. Client - 使用AbstractFactory和AbstractProduct类。

abstract class AbstractProductA{

public abstract void operationA1();

public abstract void operationA2();

}

class ProductA1 extends AbstractProductA{

ProductA1(String arg){

System.out.println("Hello "+arg);

} // Implement the code here

public void operationA1() { };

public void operationA2() { };

}

class ProductA2 extends AbstractProductA{

ProductA2(String arg){

System.out.println("Hello "+arg);

} // Implement the code here

public void operationA1() { };

public void operationA2() { };

}

abstract class AbstractProductB{

//public abstract void operationB1();

//public abstract void operationB2();

}

class ProductB1 extends AbstractProductB{

ProductB1(String arg){

System.out.println("Hello "+arg);

} // Implement the code here

}

class ProductB2 extends AbstractProductB{

ProductB2(String arg){

System.out.println("Hello "+arg);

} // Implement the code here

}

abstract class AbstractFactory{

abstract AbstractProductA createProductA();

abstract AbstractProductB createProductB();

}

class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory{

AbstractProductA createProductA(){

return new ProductA1("ProductA1");

}

AbstractProductB createProductB(){

return new ProductB1("ProductB1");

}

}

class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory{

AbstractProductA createProductA(){

return new ProductA2("ProductA2");

}

AbstriumWcJBjJactProductB createProductB(){

return new ProductB2("ProductB2");

}

}

//Factory creator - an indirect way of instantiating the factories

class FactoryMaker{

private static AbstractFactory pf=null;

static AbstractFactory getFactory(String choice){

if(choice.equals("a")){

pf=new ConcreteFactory1();

}else if(choice.equals("b")){

pf=new ConcreteFactory2();

}

return pf;

}

}

// Client

public class Client{

public static void main(String args[]){

AbstractFactory pf=FactoryMaker.getFactory("a");

AbstractProductA product=pf.createProductA();

iumWcJBjJ //more function calls on product

}

}

FactoryMaker类使用的是简单工厂模式，而具体工厂的实现用的是工厂方法模式。

适用场景

1. 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。

2. 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。

3. 需要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。

4. 提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。

优点

1. 具体产品从客户代码中被分离出来

2. 容易改变产品的系列

3. 将一个系列的产品族统一到一起创建

缺点

1. 在产品族中扩展新的产品是很困难的，它需要修改抽象工厂的接口和具体工厂。

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