Java设计模式之工厂模式

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java设计模式之工厂模式，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含5473字，纯文字阅读大概需要8分钟。

内容图文

 

工厂模式介绍

 

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。

 

工厂模式分为三类：

（1）简单工厂（Simple Factory）模式，又称静态工厂方法模式（Static Factory Method Pattern）。
（2）工厂方法（Factory Method）模式，又称多态性工厂（Polymorphic Factory）模式或虚拟构造子（Virtual Constructor）模式；
（3）抽象工厂（Abstract Factory）模式，又称工具箱（Kit 或Toolkit）模式。

 

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。

 

（一）简单工厂模式

 

2.1 简单工厂模式定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据自变量的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

2.2 简单工厂模式角色

（1）工厂类（Creator）角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，含有与应用紧密相关的商业逻辑。工厂类在客户端的直接调用下创建产品对象，它往往由一个具体Java 类实现。
（2）抽象产品（Product）角色：担任这个角色的类是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。抽象产品角色可以用一个Java 接口或者Java 抽象类实现。
（3）具体产品（Concrete Product）角色：工厂方法模式所创建的任何对象都是这个角色的实例，具体产品角色由一个具体Java 类实现。

2.3 使用场景：

负责创建的对象比较少，客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象的逻辑不关心。容易违反高内聚责任分配原则，所以只在很简单的情况下应用；

2.4 代码举例

抽象产品角色：

具体产品角色：

工厂类角色：

 

测试方法：

运行结果：

2.5 简单工厂模式优缺点：

优点：

• 工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
• 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
• 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

 

缺点：

• 由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
• 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
• 系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
• 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

（二）工厂方法模式

3.1 工厂方法模式定义

工厂方法模式是简单工厂方法模式的衍生，它的核心工厂类不再负责产品的创建，这样核心类成为一个抽象工厂角色，仅负责具体工厂子类必须实现的接口，使得系统可以在不修改具体工厂角色的情况下引用新的产品。
在这个模式中，一个抽象工厂对应一个抽象产品，一个具体工厂对应一个具体产品。

3.2 工厂方法模式角色

抽象工厂（Creator)角色：工厂方法模式的核心，任何在模式中创建的对象的工厂必须实现这个接口。
具体工厂（Concrete Creator)角色：实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含应用程序的逻辑。
抽象产品（Product)角色：产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
具体产品（Concrete Product)角色：实现了抽象产品角色定义的接口，其具体产品有专门的具体工厂创建。

3.3 使用场景：

对于某个产品，调用者清楚知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来；
只是需要一种产品，对于那个工厂生产的并不关心，最终选用哪个具体工厂由生产者一方决定，它根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，这个决策过程对于使用者来说是透明的。

3.4 代码举例

抽象工厂角色：

具体工厂角色：

抽象产品角色和具体产品角色不变

测试方法：

测试结果：

3.5 工厂方法模式优缺点：

优点：

• 在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
• 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
• 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

缺点：

 

• 在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
• 由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

 

（三）抽象工厂模式

4.1 抽象工厂模式定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。

4.2 抽象工厂模式角色

与工厂方法模式相同，需要注意的是工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。

4.3 使用场景

• 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的。
• 系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。
• 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。
• 系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。

4.3 代码举例

商务类型车抽象接口（抽象产品）：

 

 运动类型车抽象接口（抽象产品）：

 

司机接口：

测试方法：

测试结果：

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java设计模式之工厂模式全部内容，希望文章能够帮你解决Java设计模式之工厂模式所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端

---