工厂模式

问题：

• 工厂模式分为几类？
• GOF 23种设计模式中，工厂方法模式和抽象工厂模式有什么区别？
• 不在GOF 23种设计模式中的简单工厂模式是什么？
• 简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式各自解决什么问题？有什么不同？

分类

• 简单工厂
• 工厂方法
• 抽象工厂

三种工厂模式对比

简单工厂模式的优缺点

优点：

1. 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
2. 实现简单

缺点：

1. 增加产品，需要修改工厂类，不符合开放-封闭原则
2. 工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则

工厂方法模式的优缺点

优点：

1. 继承了简单工厂模式的优点
2. 符合开放-封闭原则

缺点：

1. 增加产品，需要增加新的工厂类，导致系统类的个数成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂性。

抽象工厂模式的优缺点

优点：

1. 隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建
2. 每次可以通过具体工厂类创建一个产品族中的多个对象，增加或者替换产品族比较方便，增加新的具体工厂和产品族很方便；

缺点

1. 增加新的产品等级结构很复杂，需要修改抽象工厂和所有的具体工厂类，对“开闭原则”的支持呈现倾斜性。

精华总结（记忆）

• 简单工厂 ： 用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，主要是新增产品，就要修改工厂类。符合单一职责原则。不符合开放-封闭原则）
• 工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品，新增产品时不需要更改已有的工厂，需要增加该产品对应的工厂。符合单一职责原则、符合开放-封闭原则。但是引入了复杂性）
• 抽象工厂 ：用来生产不同产品族的全部产品。（增加新产品时，需要修改工厂，增加产品族时，需要增加工厂。符合单一职责原则，部分符合开放-封闭原则，降低了复杂性）

最后，三种工厂模式各有优缺点，没有最好的，只有最合适的！

示例

公共类

Operation.java

public abstract class Operation {
    private double value1 = 0;
    private double value2 = 0;

    public double getValue1() {
        return value1;
    }
    public void setValue1(double value1) {
        this.value1 = value1;
    }
    public double getValue2() {
        return value2;
    }
    public void setValue2(double value2) {
        this.value2 = value2;
    }

    public abstract Double calculateResult();

}

OperationAdd.java

public class OperationAdd extends Operation {

    @Override
    public Double calculateResult() {
        return getValue1() + getValue2();
    }
}

OperationDiv.java

public class OperationDiv extends Operation {

    @Override
    public Double calculateResult() {
        if (getValue2() != 0) {
            return getValue1() / getValue2();
        } else {
            return null;
        }
    }
}

OperationMul.java

public class OperationMul extends Operation {

    @Override
    public Double calculateResult() {
        return getValue1() * getValue2();
    }
}

OperationSub.java

public class OperationSub extends Operation {
    @Override
    public Double calculateResult() {
        return getValue1() - getValue2();
    }
}

简单工厂模式示例

/**
 * 操作方法的工厂类
 *
 * 含有一定的商业逻辑和判断逻辑,例如switch...case...分支判断。在java中它往往由一个具体类实现
 */
public class OperationFactory {
    public static Operation createOperation(String operation) {
        Operation oper = null;
        switch (operation) {
            case "+":
                oper = new OperationAdd();
                break;
            case "-":
                oper = new OperationSub();
                break;
            case "*":
                oper = new OperationMul();
                break;
            case "/":
                oper = new OperationDiv();
                break;
            default:
                throw new UnsupportedOperationException("不支持该操作");
        }
        return oper;
    }
}

工厂方法模式示例

/**
 * 工厂接口
 */
public interface IFactory {
    Operation CreateOperation();
}

/**
 * 加法类工厂
 */
public class AddFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation CreateOperation() {
        return new OperationAdd();
    }
}

/**
 * 减法工厂类
 */
public class SubFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation CreateOperation() {
        return new OperationSub();
    }
}

/**
 * 乘法工厂类
 */
public class MulFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation CreateOperation() {
        return new OperationMul();
    }
}

/**
 * 除法工厂类
 */
public class DivFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation CreateOperation() {
        return new OperationDiv();
    }
}

抽象工厂模式示例

(TODO)

参考资料

1. 你以为工厂模式很简单，可能是因为你懂的只是冰山的一角
2. 代码仓库