Java設計模式——工廠模式
一、工廠模式的形態
概念：工廠模式：主要用來例項化有共同介面的類，工廠模式可以動態決定應該例項化那一個類
工廠模式主要用一下幾種形態：
- 簡單工廠（Simple Factory）
- 工廠方法（Factory Method）
- 抽象工廠（Abstract Factory）
二、簡單工廠（Simple Factory）
又叫靜態工廠，是工廠模式三中狀態中結構最為簡單的。主要有一個靜態方法，用來接受引數，並根據引數來決定
返回實現同一介面的不同類的例項。我們來看一個具體的例子：
假設一家工廠，幾生產洗衣機，有生產冰箱，還有空調等等..
我們先為所有產品定義一個共同的產品介面
Product.java
public interface Product{}
接著我們讓這個工廠的所有產品都必須實現此介面
public class Washer implements Product{ public Washer(){ System.out.println("洗衣機被製造了"); } } public class Icebox implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("冰箱被製造了"); } } public class AirCondition implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("空調被製造了"); } }
接下來我們來寫一個工廠類，有它來負責生產以上的產品
public class SimpleFactory { public static Product factory(String productName) throws Exception{ if(productName.equals("Washer")){ return new Washer(); }else if(productName.equals("Icebox")){ return new Icebox(); }else if(productName.equals("AirCondition")){ return new AirCondition(); }else{ throw new Exception("沒有該產品"); } } }
好了，有了這個工廠類，我們就可以開始下定單了，SimpleFactory將根據不同的定單類決定生產什麼產品。
public static void main(String[] args) {
try {
SimpleFactory.factory("Washer");
SimpleFactory.factory("Icebox");
SimpleFactory.factory("AirCondition");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
由上面的程式碼可以看出，簡單工廠的核心就是一個SimpleFactory類，他擁有必要的邏輯判斷能力和所有產品的
建立權利，我們只需要向把定單給他，就能得到我們想要的產品。這使用起來似乎非常方便。
但，實際上，這個SimpleFactory有很多的侷限。首先，我們每次想要增加一種新產品的時候，都必須修改
SimpleFactory的原始碼。其次，當我們擁有很多很多產品的時候，而且產品之間又存在複雜的層次關係的時
候，這個類必須擁有複雜的邏輯判斷能力，其程式碼量也將不斷地激增，這對以後的維護簡直就是恐怖兩個字...
還有就是，整個系統都嚴重依賴SimpleFactory類，只要SimpleFactory類一出問題，系統就進入不能工作的狀
態，這也是最為致命的一點....
以上的不足將在工廠模式的另外兩種狀態中得到解決。
三、工廠方法（Factory Method）
上面的程式碼告訴我們，簡單工廠並不簡單，它是整個模式的核心，一旦他出了問題，整個模式都將受影響而不能工
作，為了降低風險和為日後的維護、擴充套件做準備，我們需要對它進行重構，引入工廠方法。
工廠方法為工廠類定義了介面，用多型來削弱了工廠類的職能，以下是工廠介面的定義：
Factory.java
public interface Factory{
public Product create();
}
我們再來定義一個產品介面
public interface Product{}
以下是實現了產品介面的產品類
public class Washer implements Product{
public Washer(){
System.out.println("洗衣機被製造了");
}
}
public class Icebox implements Product{
public Icebox(){
System.out.println("冰箱被製造了");
}
}
public class AirCondition implements Product{
public Icebox(){
System.out.println("空調被製造了");
}
}
接下來，就是工廠方法的核心部分，也就是具體建立產品物件的具體工廠類，
//建立洗衣機的工廠
public class CreateWasher implements Factory{
public Product create(){
return new Washer();
}
}
//建立冰箱的工廠
public class CreateIcebox implements Factory{
public Product create(){
return new Icebox();
}
}
//建立空調的工廠
public class CreateAirCondition implements Factory{
public Product create(){
return new AirCondition();
}
}
從上面建立產品物件的程式碼可以看出，工廠方法和簡單工廠的主要區別是，簡單工廠是把建立產品的職能都放在一
個類裡面，而工廠方法則把不同的產品放在實現了工廠介面的不同工廠類裡面，這樣就算其中一個工廠類出了問
題，其他工廠類也能正常工作，互相不受影響，以後增加新產品，也只需要新增一個實現工廠介面工廠類，就能達
到，不用修改已有的程式碼。但工廠方法也有他侷限的地方，那就是當面對的產品有複雜的等級結構的時候，例如，
工廠除了生產家電外產品，還生產手機產品，這樣一來家電是手機就是兩大產品家族了，這兩大家族下面包含了數
量眾多的產品，每個產品又有多個型號，這樣就形成了一個複雜的產品樹了。如果用工廠方法來設計這個產品家族
系統，就必須為每個型號的產品建立一個對應的工廠類，當有數百種甚至上千種產品的時候，也必須要有對應的上
百成千個工廠類，這就出現了傳說的類爆炸，對於以後的維護來說，簡直就是一場災難.....
四、抽象工廠（Abstract Factory）
抽象工廠：意的意圖在於建立一系列互相關聯或互相依賴的物件。<<Java設計模式>>
我自己覺得抽象工廠是在工廠方法的基礎上引進了分類管理的概念....
工廠方法用來建立一個產品，它沒有分類的概念，而抽象工廠則用於建立一系列產品，所以產品分類成了抽象工廠
的重點，
我們繼續用上面的例子來說明：
工廠生產的所有產品都用都用大寫字母來標明它們的型號，比如冰箱，就有“冰箱-A",“冰箱-B",同樣，其他的產品
也都是遵守這個編號規則，於是就有了一下產品家族樹
冰箱：
- 冰箱-A
- 冰箱-B
洗衣機：
- 洗衣機-A
- 洗衣機-B
我們可以為冰箱和洗衣機分別定義兩個產品介面，以對他們進行分類，
//洗衣機介面
public interface Washer{
}
//冰箱介面
public interface Icebox{
}
接著，我們分別建立這兩個介面的具體產品
//洗衣機-A
public class WasherA implements Washer{
public WasherA(){
System.out.println("洗衣機-A被製造了");
}
}
//洗衣機-B
public class WasherB implements Washer{
public WasherB(){
System.out.println("洗衣機-B被製造了");
}
}
//冰箱-A
public class IceboxA implements Icebox{
public IceboxA(){
System.out.println("冰箱-A被製造了");
}
}
//冰箱-B
public class IceboxB implements Icebox{
public IceboxB(){
System.out.println("冰箱-B被製造了");
}
}
到此，產品部分我們準備好了，接下來我們來處理工廠部分，我們先來定義工廠行為介面
public interface Factory{
public Washer createWasher();
public Icebox createIcebox();
}
接下來我創造具體的工廠類，我們根據上面產品的介面，把型號A的產品分為一類，由一個工廠來管理，把型號為
B的產品有另一個工廠管理，根據這個分類，我們可以實現如下的兩個具體工廠類
//建立型號為A的產品工廠
public class FactoryA implements Factory{
//建立洗衣機-A
public Washer createWasher(){
return new WasherA();
}
//建立冰箱-A
public Icebox createIcebox(){
return new IceboxA();
}
}
//建立型號為B的產品工廠
public class FactoryB implements Factory{
//建立洗衣機-B
public Washer createWasher(){
return new WasherB();
}
//建立冰箱-B
public Icebox createIcebox(){
return new IceboxB();
}
}
這樣，我們的抽象工廠就完成了。有上面可以看出，在運用上我覺得工廠方法和抽象工廠，都有自己的應用場景，
並沒有什麼優劣之分，但在應用抽象工廠之前，要先對建立的物件進行系統的分類，這點很重要，好的產品分類規
則能為具體工廠類的選擇呼叫和以後的擴充套件提供清晰的思路.