设计模式——Factory工厂模式

工厂模式

实例化对象，用工厂方法代替new操作。定义一个创建对象的接口指向其实现的子类，让父类决定实例的生成方式，让子类决定实现的细节。这样有利于扩展。

工厂模式是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。

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。

应用实例： 1、JDBC中调用对数据库操作的API，而不必关系底层实现的是MySQL还是Oracle，只需要传入对应的类名。

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。

设计模式——Factory工厂模式

Shape.java

定义一个接口，规范对象使用行为。

public interface Shape {
void draw();
}

两个实现类

实现相同的接口，细节实现不同的功能。

public class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("我是方形");
    }
}

public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("我是圆形");
    }
}

ShapeFactory.java

实现了三个方法分别对应不同的获取对象的方式，推荐使用第二和第三个方法，使用了反射机制，这样新增功能，比如三角形时，不用修改工厂类，而使用第一种方法需要修改。

public class ShapeFactory {

    //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
    public static Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType == null) {
            return null;
        }
        if ("Circle".equals(shapeType)) {
            return new Circle();
        } else if ("Square".equals(shapeType)) {
            return new Square();
        }
        return null;
    }

    //根据类名获取
    public static Shape getShapeByClassName(String className){
        Shape shape=null;
        try {
            shape = (Shape) Class.forName(className).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return shape;
    }

    //根据Class类型 获取
    public static <T> T getShape(Class<? extends T> clazz) {
        T obj = null;
        try {
            obj = (T) Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
}

Test.java

测试，输出为：

我是圆形

我是方形

我是圆形

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Shape shape1 = ShapeFactory.getShape("Circle");
        shape1.draw();
        Shape shape2 = ShapeFactory.getShapeByClassName("factory.shapepack.Square");
        shape2.draw();
        Shape shape3 = ShapeFactory.getShape(Circle.class);
        shape3.draw();
    }
}

抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

能够提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。在一个工厂里聚合多个同类产品。这里理解上有一定困难，打个比方：

工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装（成套，一系列具体产品）、时尚装（成套，一系列具体产品），即一系列具体产品。假设一种情况，某一个衣柜（具体工厂）只能存放某一种这样的衣服（成套，一系列具体产品），每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解，所有的衣柜（具体工厂）都是衣柜类的（抽象工厂）某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣（某一具体产品），裤子（某一具体产品），这些具体的上衣其实也都是上衣（抽象产品），具体的裤子也都是裤子（另一个抽象产品）。

设计模式——Factory工厂模式

示例代码，新增一个Color接口和Red和Blue两个实现类以及ColorFactory工厂类，类似于上面的Shape实现方式。

新增一个AbstractFactory抽象工厂类

public abstract class AbstractFactory {
    protected abstract Color getColor(String color);
    protected abstract Shape getShape(String shape) ;
}

ColorFactory和ShapeFactory继承该抽象工厂类，如ColorFactory：

public class ColorFactory extends AbstractFactory {
    //简单起见这里不使用反射机制
    public Color getColor (String colorType){
        if (colorType == null) {
            return null;
        }
        if ("Red".equals(colorType)) {
            return new Red();
        } else if ("Blue".equals(colorType)) {
            return new Blue();
        }
        return null;
    }

    @Override
    //getShape不具体实现，让ShapeFactory去实现
    protected Shape getShape(String shape) {
        return null;
    }
}

新增一个工厂生成器类来获取对应的具体的工厂

FactoryProducer

public class FactoryProducer {
    public static AbstractFactory getFactory(String choice){
        //这里简单起见不使用反射机制
        if("Shape".equals(choice)){
            return new ShapeFactory();
        } else if("Color".equals(choice)){
            return new ColorFactory();
        }
        return null;
    }
}

测试输出：

我是方形

填充红色

AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("Shape");
shapeFactory.getShape("Square").draw();
AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("Color");
colorFactory.getColor("Red").fill();