02、工厂模式

简单工厂模式（静态工厂）

举例：我们根据配置文件的后缀（json、xml、yaml、properties），选择不同的解析器（JsonRuleConfigParser、XmlRuleConfigParser……），将存储在文件中的配置解析成内存对象 RuleConfig。

public class RuleConfigParserFactory {
  public static IRuleConfigParser createParser(String configFormat) {
    IRuleConfigParser parser = null;
    if ("json".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new JsonRuleConfigParser();
    } else if ("xml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new XmlRuleConfigParser();
    } else if ("yaml".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new YamlRuleConfigParser();
    } else if ("properties".equalsIgnoreCase(configFormat)) {
      parser = new PropertiesRuleConfigParser();
    }
    return parser;
  }
}

以上一种实现方法叫作简单工厂模式的第一种实现方法，把下面这种实现方法叫作简单工厂模式的第二种实现方法。

public class RuleConfigParserFactory {
  private static final Map<String, RuleConfigParser> cachedParsers = new HashMap<>();

  static {
    cachedParsers.put("json", new JsonRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("xml", new XmlRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("yaml", new YamlRuleConfigParser());
    cachedParsers.put("properties", new PropertiesRuleConfigParser());
  }

  public static IRuleConfigParser createParser(String configFormat) {
    if (configFormat == null || configFormat.isEmpty()) {
      return null;//返回null还是IllegalArgumentException全凭你自己说了算
    }
    IRuleConfigParser parser =         cachedParsers.get(configFormat.toLowerCase());
    return parser;
  }
}

对于上面两种简单工厂模式的实现方法，如果我们要添加新的 parser，那势必要改动到
RuleConfigParserFactory 的代码,那这是不是违反开闭原则呢？实际上，如果不是需要频繁地添加新的 parser，只是偶尔修改一下 RuleConfigParserFactory 代码，稍微不符合开闭原则也是完全可以接受的。

工厂方法模式

如果我们非得要将 if 分支逻辑去掉，那该怎么办呢？比较经典处理方法就是利用多态。按

照多态的实现思路，对上面的代码进行重构。重构之后的代码如下所示：

public interface IRuleConfigParserFactory {
  IRuleConfigParser createParser();
}

public class JsonRuleConfigParserFactory implements   IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new JsonRuleConfigParser();
  }
}

public class XmlRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new XmlRuleConfigParser();
  }
}

public class YamlRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFactory {
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new YamlRuleConfigParser();
  }
}

public class PropertiesRuleConfigParserFactory implements IRuleConfigParserFact
  @Override
  public IRuleConfigParser createParser() {
    return new PropertiesRuleConfigParser();

实际上，这就是工厂方法模式的典型代码实现。这样当我们新增一种 parser 的时候，只需要新增一个实现了 IRuleConfigParserFactory 接口的 Factory 类即可。所以，工厂方法模式比起简单工厂模式更加符合开闭原则。

从上面的工厂方法的实现来看，一切都很完美，但是实际上存在挺大的问题。问题存在于这些工厂类的使用上。接下来，我们看一下，如何用这些工厂类来实现 RuleConfigSource的 load() 函数。具体的代码如下所示：

public class RuleConfigSource {
public RuleConfig load(String ruleConfigFilePath) {
  String ruleConfigFileExtension =  getFileExtension(ruleConfigFilePath);  
  IRuleConfigParserFactory parserFactory = null;

  if ("json".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
    parserFactory = new JsonRuleConfigParserFactory();
  } else if ("xml".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
    parserFactory = new XmlRuleConfigParserFactory();
  } else if ("yaml".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
    parserFactory = new YamlRuleConfigParserFactory();
  } else if ("properties".equalsIgnoreCase(ruleConfigFileExtension)) {
    parserFactory = new PropertiesRuleConfigParserFactory();
  } else {
    throw new InvalidRuleConfigException("Rule config file format is not support");
  }

  IRuleConfigParser parser = parserFactory.createParser();
  String configText = "";
  //从ruleConfigFilePath文件中读取配置文本到configText中
  RuleConfig ruleConfig = parser.parse(configText);
    return ruleConfig;
  }

  private String getFileExtension(String filePath) {
    //...解析文件名获取扩展名，比如rule.json，返回json
    return "json";
  }
}

从上面的代码实现来看，工厂类对象的创建逻辑又耦合进了 load() 函数中，跟我们最初的代码版本非常相似，引入工厂方法非但没有解决问题，反倒让设计变得更加复杂了。那怎么来解决这个问题呢？

我们可以为工厂类再创建一个简单工厂，也就是工厂的工厂，用来创建工厂类对象。

RuleConfigParserFactoryMap 类是创建工厂对象的工厂类，getParserFactory() 返回的是缓存好的单例工厂对象。

image

当我们需要添加新的规则配置解析器的时候，我们只需要创建新的 parser 类和 parserfactory 类，并且在 RuleConfigParserFactoryMap 类中，将新的 parser factory 对象添加到 cachedFactories 中即可。代码的改动非常少，基本上符合开闭原则。

实际上，对于规则配置文件解析这个应用场景来说，工厂模式需要额外创建诸多 Factory类，也会增加代码的复杂性，而且，每个 Factory 类只是做简单的 new 操作，功能非常单薄（只有一行代码），也没必要设计成独立的类，所以，在这个应用场景下，简单工厂模式简单好用，比工方法厂模式更加合适。

抽象工厂模式

抽象工厂模式也就是不仅生产鼠标，同时生产键盘。

也就是PC厂商是个父类，有生产鼠标，生产键盘两个接口。

戴尔工厂，惠普工厂继承它，可以分别生产戴尔鼠标+戴尔键盘，和惠普鼠标+惠普键盘。

创建工厂时，由戴尔工厂创建。

后续工厂.生产鼠标()则生产戴尔鼠标，工厂.生产键盘()则生产戴尔键盘。

image

在抽象工厂模式中，假设我们需要增加一个工厂

假设我们增加华硕工厂，则我们需要增加华硕工厂，和戴尔工厂一样，继承PC厂商。

之后创建华硕鼠标，继承鼠标类。创建华硕键盘，继承键盘类。

即可。

image

在抽象工厂模式中，假设我们需要增加一个产品

假设我们增加耳麦这个产品，则首先我们需要增加耳麦这个父类，再加上戴尔耳麦，惠普耳麦这两个子类。

之后在PC厂商这个父类中，增加生产耳麦的接口。最后在戴尔工厂，惠普工厂这两个类中，分别实现生产戴尔耳麦，惠普耳麦的功能。

以上。

image

总结

当创建逻辑比较复杂，是一个“大工程”的时候，我们就考虑使用工厂模式，封装对象的创 建过程，将对象的创建和使用相分离。何为创建逻辑比较复杂呢？我总结了下面两种情况。

第一种情况：类似规则配置解析的例子，代码中存在 if-else 分支判断，动态地根据不同类型创建不同的对象。针对这种情况，我们就考虑使用工厂模式，将这一大坨 if-else 创建对象的代码抽离出来，放到工厂类中。

第二种情况，尽管我们不需要根据不同的类型创建不同的对象，但是，单个对象本身 的创建过程比较复杂，比如前面提到的要组合其他类对象，做各种初始化操作。在这种情况下，我们也可以考虑使用工厂模式，将对象的创建过程封装到工厂类中

对于第一种情况，当每个对象的创建逻辑都比较简单的时候，我推荐使用简单工厂模式，将 多个对象的创建逻辑放到一个工厂类中。当每个对象的创建逻辑都比较复杂的时候，为了避 免设计一个过于庞大的简单工厂类，我推荐使用工厂方法模式，将创建逻辑拆分得更细，每个对象的创建逻辑独立到各自的工厂类中。同理，对于第二种情况，因为单个对象本身的创 建逻辑就比较复杂，所以，我建议使用工厂方法模式。

除了刚刚提到的这几种情况之外，如果创建对象的逻辑并不复杂，那我们就直接通过 new 来创建对象就可以了，不需要使用工厂模式。