23種設計模式（二）工廠模式

阿新 • • 發佈：2021-11-20

簡要概述23種設計模式之工廠模式

二、工廠模式

概念：

工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設計模式之一。這種型別的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立物件的最佳方式。
在工廠模式中，我們在建立物件時不會對客戶端暴露建立邏輯，並且是通過使用一個共同的介面來指向新建立的物件。

優點：

1、一個呼叫者想建立一個物件，只要知道其名稱就可以了。
2、擴充套件性高，如果想增加一個產品，只要擴充套件一個工廠類就可以。
3、遮蔽產品的具體實現，呼叫者只關心產品的介面。

缺點：

每次增加一個產品時，都需要增加一個具體類和物件實現工廠，使得系統中類的個數成倍增加，在一定程度上增加了系統的複雜度，同時也增加了系統具體類的依賴。這並不是什麼好事。

核心本質在於例項化物件不使用new，而用工廠方法來取代，實現瞭解耦。

2.1 簡單工廠模式

簡單工廠模式又被稱為靜態工廠模式，原因在於工廠類定義了一個靜態方法。

下面是一個例項，我們將用程式碼來模擬造車工廠。我們分別用特斯拉（tesla)、賓士（benz)以及大眾（volkswagen)來實現一個總的車子介面。

/**
 * 所有車的統一標準規範類
 *
 * @author kimariyb
 */
public interface Car {
    /**
     * 輸出車子的名字
     */
    void getName();
}

/**
 * 製造特斯拉
 *
 * @author kimariyb
 */
public class Tesla implements Car {
    @Override
    public void getName() {
        System.out.println("這是特斯拉！");
    }
}

/**
 * 製造大眾車
 *
 * @author kimariyb
 */
public class Volkswagen implements Car {
    @Override
    public void getName() {
        System.out.println("這是大眾！");
    }
}

/**
 * 製造賓士車
 *
 * @author kimariyb
 */
public class Benz implements Car {
    @Override
    public void getName() {
        System.out.println("這是賓士！");
    }
}

在這之後，最重要的就在於工廠類的編寫。注意出現的魔法值和一些異常的處理。完成這一切後我們進行測試。在這裡我們直接在類中編寫了（不推薦）。

/**
 * 造車工廠
 *
 * @author kimariyb
 */
public class CarFactory {
    /**
     * 定義靜態常量
     * 防止出現魔法值
     */
    public static final String VOLKSWAGEN = "大眾";
    public static final String BENZ = "賓士";
    public static final String TESLA = "特斯拉";

    public static Car getCar(String car) {
        if (VOLKSWAGEN.equalsIgnoreCase(car)) {
            return new Volkswagen();
        } else if (BENZ.equalsIgnoreCase(car)) {
            return new Benz();
        } else if (TESLA.equalsIgnoreCase(car)) {
            return new Tesla();
        }
        return null;
    }
}

/**
 * 測試類
 *
 * @author kimariyb
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = CarFactory.getCar(CarFactory.BENZ);
        Car car2 = CarFactory.getCar(CarFactory.TESLA);
        Car car3 = CarFactory.getCar(CarFactory.VOLKSWAGEN);
        
        car1.getName();
        car2.getName();
        car3.getName();
    }
}

上面是輸出的結果，可以看見它實現了物件的建立。但是它也有缺點，對於新增的產品，我們只能選擇修改原有程式碼。這並不滿足面向物件的開閉原則。

2.2 工廠方法模式

和簡單工廠模式工廠直接負責所有產品的生產相比，工廠方法模式將生產具體產品的任務發給的具體的產品工廠。

還是上面的例項，由於簡單工廠方法並不能滿足開閉原則，我們可以將CarFactory修改為一個介面，並且使用具體車子工廠類來實現這一介面。

/**
 * 車子工廠
 * @author kimariyb
 */
public interface CarFactory {
    /**
     * 得到車子
     * @return 車子
     */
    Car getCar();
}

/**
 * 特斯拉工廠
 *
 * @author kimariyb
 */
public class TeslaFactory implements CarFactory {

    @Override
    public Car getCar() {
        return new Tesla();
    }
}

/**
 * 大眾工廠
 * @author kimariyb
 */
public class VolkswagenFactory implements CarFactory{
    @Override
    public Car getCar() {
        return new Volkswagen();
    }
}

/**
 * 賓士製造工廠
 *
 * @author kimariyb
 */
public class BenzFactory implements CarFactory{
    @Override
    public Car getCar() {
        return new Benz();
    }
}

很顯然這樣可以在不修改原有程式碼的情況下，來實現新增或者減少產品。很好的滿足了開閉原則，下面是測試類和輸出結果。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = new TeslaFactory().getCar();
        Car car2 = new BenzFactory().getCar();
        Car car3 = new VolkswagenFactory().getCar();

        car1.getName();
        car2.getName();
        car3.getName();
    }
}