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工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

步骤 1

创建一个接口:

Shape.java

public interface Shape { void draw(); }

步骤 2

创建实现接口的实体类。

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.");     } }

步骤 3

创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory {     //使用 getShape 方法获取形状类型的对象     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;     } }

步骤 4

使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {    public static void main(String[] args) {      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();       //获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");       //调用 Circle 的 draw 方法      shape1.draw();       //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");       //调用 Rectangle 的 draw 方法      shape2.draw();       //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");       //调用 Square 的 draw 方法      shape3.draw();   }}

步骤 5

执行程序，输出结果：

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

优化

使用枚举解耦

public enum Factory {    CIRCLE(new Circle(),"CIRCLE"),    RECTANGLE(new Rectangle(),"RECTANGLE"),    SQUARE(new Square(),"SQUARE");        // 成员变量      private Shape shape;      private String name;          // 普通方法      public static Shape getShape(String name) {          for (Factory c : Factory.values()) {              if (c.name == name) {                  return c.shape;              }          }          return null;      }     // 构造方法      private Factory(Shape shape, String name) {          this.shape = shape;          this.name = name;      }     public String getName() {        return name;    }    public Shape getShape() {        return shape;    }    public void setShape(Shape shape) {        this.shape = shape;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }     }

 工厂的调用

Factory.getShape("CIRCLE").draw();Factory.getShape("RECTANGLE").draw();Factory.getShape("SQUARE").draw();

总结

一、一句话概括工厂模式

•  简单工厂：一个工厂类，一个产品抽象类。
•  工厂方法：多个工厂类，一个产品抽象类。
•  抽象工厂：多个工厂类，多个产品抽象类。

二、生活中的工厂模式

•  简单工厂类：一个麦当劳店，可以生产多种汉堡。
•  工厂方法类：一个麦当劳店，可以生产多种汉堡。一个肯德基店，也可以生产多种汉堡。
•  抽象工厂类：百胜餐饮集团下有肯德基和百事公司，肯德基生产汉堡，百事公司生成百事可乐。

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