設計模式（1）--工廠模式

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。

介紹

意圖：定義一個建立物件的介面，讓其子類自己決定例項化哪一個工廠類，工廠模式使其建立過程延遲到子類進行。

主要解決：主要解決介面選擇的問題。

何時使用：我們明確地計劃不同條件下建立不同例項時。

如何解決：讓其子類實現工廠介面，返回的也是一個抽象的產品。

關鍵程式碼：建立過程在其子類執行。

應用例項：1、您需要一輛汽車，可以直接從工廠裡面提貨，而不用去管這輛汽車是怎麼做出來的，以及這個汽車裡面的具體實現。2、Hibernate 換資料庫只需換方言和驅動就可以。

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。

使用場景：1、日誌記錄器：記錄可能記錄到本地硬碟、系統事件、遠端伺服器等，使用者可以選擇記錄日誌到什麼地方。2、資料庫訪問，當用戶不知道最後系統採用哪一類資料庫，以及資料庫可能有變化時。3、設計一個連線伺服器的框架，需要三個協議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個作為產品類，共同實現一個介面。

注意事項：作為一種建立類模式，在任何需要生成複雜物件的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是複雜物件適合使用工廠模式，而簡單物件，特別是只需要通過 new 就可以完成建立的物件，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的複雜度。

實現

我們將建立一個 Shape 介面和實現 Shape 介面的實體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我們的演示類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 物件。它將向 ShapeFactory

傳遞資訊（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需物件的型別。

步驟 1

建立一個介面。

Shape.java

public interface Shape {
void draw();
}

步驟 2

建立實現介面的實體類。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}

Square.java

public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}

步驟 3

建立一個工廠，生成基於給定資訊的實體類的物件。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory {
//使用 getShape 方法獲取形狀型別的物件
public Shape getShape(String shapeType){
if(shapeType == null){
return null;
}
if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
return new Circle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
return new Rectangle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
return new Square();
}
return null;
}
}

步驟 4

使用該工廠，通過傳遞型別資訊來獲取實體類的物件。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
//獲取 Circle 的物件，並呼叫它的 draw 方法
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
//呼叫 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();
//獲取 Rectangle 的物件，並呼叫它的 draw 方法
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
//呼叫 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();
//獲取 Square 的物件，並呼叫它的 draw 方法
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
//呼叫 Square 的 draw 方法
shape3.draw();
}
}

步驟 5

驗證輸出。

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.