Java常见设计模式之工厂模式

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     工厂模式在我们日常的应用中应当算是比较广泛的一种设计模式了。今天让我们一起来学习一下，工厂的设计模式。

     工厂模式在《Java与模式》中分为三类：
     1）简单工厂模式（Simple Factory）：不利于产生系列产品；
     2）工厂方法模式（Factory Method）：又称为多形性工厂；
     3）抽象工厂模式（Abstract Factory）：又称为工具箱，产生产品族，但不利于产生新的产品；
        这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。
        GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式（Factory Method）与抽象工厂模式（Abstract Factory）。将简单工厂模式（Simple Factory）看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。
    

      1、简单工厂模式     
     简单工厂模式又称为静态工厂，在简单工厂模式中,一个工厂类处于对产品类实例化调用的中心位置上,它决定那一个产品类应当被实例化, 如同一个交通警察站在来往的车辆流中,决定放行那一个方向的车辆向那一个方向流动一样。

package com.yonyou.factory;

/**
 * 水果通用接口函数
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public interface Fruit
{
/**
* 水果与其它植物相比有一些专门的属性，以便与农场的
* 其它植物区分开。这里的水果假设它必须具备的方法：
* 生长grow()、收获harvest()、种植plant()
*/
void grow();
void harvest();
void plant();
}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 苹果的实现类
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class Apple implements Fruit
{
/** 
* 苹果是水果类的一种，因此它必须实现水果接口的所有方法。即
* grow()、harvest()、plant()三个函数。另外，由于苹果是多年生植物，
* 所以多出一个treeAge性质，描述苹果的树龄。
*/

private int treeAge;
//苹果的生长函数代码 
public void grow() {}
//苹果的收获函数代码
public void harvest() {}
//苹果的种植函数代码
public void plant() {}

public int getTreeAge() { return treeAge; }
public void setTreeAge(int treeAge) { this.treeAge = treeAge; }
}

package com.yonyou.factory;
/**
 * 草莓的实体类
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class Strawberry implements Fruit
{
/** 
* 草莓是水果类的一种，因此它必须实现水果接口的所有方法。即
* grow()、harvest()、plant()三个函数。另外，这里假设草莓分为大棚草莓和一般
* 草莓（即没有棚的草莓）。因此草莓比一般水果多出一个性质coteless，描述草莓
* 是大棚草莓还是没有大棚的草莓
*/

private boolean coteless;
//草莓的生长函数代码 
public void grow() {}
//草莓的收获函数代码 
public void harvest(){}
//草莓的种植函数代码 
public void plant() {}
public boolean getCoteless() { return coteless; }
public void setCoteless(boolean coteless) { this. coteless = coteless; }

}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 下面是Grape类的函数Grape.java:
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class Grape implements Fruit
{
/** 
* 葡萄是水果类的一种，因此它必须实现水果接口的所有方法。即
* grow()、harvest()、plant()三个函数。另外，由于葡萄分为有籽和无籽
* 两种，因此多出一个seedless性质，描述葡萄有籽还是无籽。
*/
private boolean seedless;
//葡萄的生长函数代码 
public void grow() {}
//葡萄的收获函数代码 
public void harvest(){}
//葡萄的种植函数代码 
public void plant() {}

public boolean getSeedless() { return seedless; }
public void setSeedless(boolean seedless) { this.seedless = seedless; }

}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 园丁工厂类
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class FruitGardener
{
/**
* 通过下面的表态工厂方法，可以根据客户的需要，创建出不同的水果对象
* 如果提供的参数是“apple”则通过“return new Apple()”创建出苹果实例
* 如果是提供的参数是“grape”则创建葡萄实例，这正是简单工厂方法之精髓
*/
public static Fruit factory(String which)
{
if (which.equalsIgnoreCase("apple")) { 
	return new Apple();
	}
else if(which.equalsIgnoreCase("strawberry")){
	return new Strawberry(); 
	}
else if(which.equalsIgnoreCase("grape")){
	return new Grape(); 
	}
else
return null;
 }
}

      2、工厂方法模式

     工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象化和推广，工厂方法模式里不再只由一个工厂类决定那一个产品类应当被实例化,这个决定被交给抽象工厂的子类去做。
　　来看下它的组成：
      1)抽象工厂角色： 这是工厂方法模式的核心，它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
      2)具体工厂角色：它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。
      3)抽象产品角色：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
      4)具体产品角色：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。
      工厂方法模式使用继承自抽象工厂角色的多个子类来代替简单工厂模式中的“上帝类”。正如上面所说，这样便分担了对象承受的压力；而且这样使得结构变得灵活 起来——当有新的产品（即暴发户的汽车）产生时，只要按照抽象产品角色、抽象工厂角色提供的合同来生成，那么就可以被客户使用，而不必去修改任何已有的代 码。可以看出工厂角色的结构也是符合开闭原则的！   

      Java代码实现工厂方法的设计模式

      由于水果接口以及grape类、strawberry类、apple类的代码都和上面的一样的。下面主要讲解不一样的部分。

      下面的源码就是工厂方法模式的重点了，在简单工厂模式中，将这里将FruitGardener定义为一个类，即园丁要管理园里的所有水果，如果园丁哪天病了，水果都不能管理了。在工厂方法模式中将FruitGardener定义为一个接口，而将管理水果的角色划分得更细，比如有“葡萄园丁”、“草莓园丁”、“苹果园丁”等等。具体角色实现FruitGardener接口的工厂方法。源码如下所示：

package com.yonyou.factory;

/**
 * 园丁工厂通用接口
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public interface FruitGardener
{
   Fruit factory();
}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 生产苹果的专用工厂
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class AppleGardener implements FruitGardener{

	@Override
	public Fruit factory() {
        return new Apple();		
	}
}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 生产草莓的专用工厂
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class StrawberryGardener implements FruitGardener{

	@Override
	public Fruit factory() {
		return new Strawberry();
	}

}

package com.yonyou.factory;

/**
 * 生产葡萄的专用工厂
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-4-6
 */
public class GrapeGardener implements FruitGardener{

	@Override
	public Fruit factory() {
		return new Grape();
	}

}

     由以上源码可以看出，使用工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，克服了其缺点。当在系统中引入新产品时，既不必修改客户端，又不必修改具体工厂角色。可以较好的对系统进行扩展。但是当产品种类非常多时，会出现大量的与之对应的工厂对象，这不是我们所希望的。这样我们就引入的抽象工厂的概念了。

     工厂方法模式和简单工厂模式在定义上的不同是很明显的。工厂方法模式的核心是一个抽象工厂类,而不像简单工厂模式, 把核心放在一个实类上。工厂方法模式可以允许很多实的工厂类从抽象工厂类继承下来, 从而可以在实际上成为多个简单工厂模式的综合,从而推广了简单工厂模式。
反过来讲,简单工厂模式是由工厂方法模式退化而来。设想如果我们非常确定一个系统只需要一个实的工厂类, 那么就不妨把抽象工厂类合并到实的工厂类中去。而这样一来,我们就退化到简单工厂模式了。

      3.抽象工厂模式

      抽象工厂：意的意图在于创建一系列互相关联或互相依赖的对象。<<Java设计模式>>

     我自己觉得抽象工厂是在工厂方法的基础上引进了分类管理的概念....工厂方法用来创建一个产品，它没有分类的概念，而抽象工厂则用于创建一系列产品，所以产品分类成了抽象工厂的重点。

      现在工厂再次大发展，要引进塑料大棚技术，在大棚里种植热带（Tropical）和亚热带的水果和蔬菜（Veggie）。其中水果分为TropicalFruit和NorthernFruit，蔬菜分为TropicalVeggie和NorthernVeggie。园丁包括TropicalGardener和NorthernGardener。也就是说，TropicalGardener专门管理TropicalFruit和TropicalGardener，NorthernGardener专门管理NorthernFruit和NorthernVeggie。

      抽象工厂模式在这个例子中的源码如下所示：

Java常见设计模式之工厂模式

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原文地址：http://www.cnblogs.com/xiohao/p/4395413.html