工厂(Factory)模式,工厂,就是生产东西的地方,在Java设计模式中里就是生产对象的地方
说到这里我们就会想:我们一般想要一个对象,直接new一个就好了,那为什么还要多此一举的去创建一个工厂呢?
因为在某种场景下,我们需要创建多个类,而且这些类还需要针对不同的情况来创建不同的对象,这时候就需要工厂了,我们可以在工厂中根据条件来创建具体的对象
这样一来就将调用方和具体的目标类进行了解耦,调用方根本就不知道需要创建那个对象,它只是提出了条件,然后工厂就可以根据给定的条件来决定创建哪一个对象
工厂模式的实现方式分为三种:

  • 简单工厂方法模式
  • 工厂方法模式
  • 抽象工厂模式

简单工厂方式

比如我们需要买一台手机,我们只需要告诉导购员:我需要一台Apple 11 Pro max
手机信息:

/**
 * 手机信息
 */
public class MobilePhoneInfo {
    // 品牌
    private String brand;
    // 型号
    private String model;
    // 价格
    private BigDecimal price;

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public String getModel() {
        return model;
    }

    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MobilePhoneInfo{" +
                "brand='" + brand + '\'' +
                ", model='" + model + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

手机接口:

/**
 * 手机接口
 */
public interface MobilePhone {
    MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo();
}

Apple 11 Pro max:

/**
 * Apple 11 Pro max
 */
public class Apple11ProMax implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("Apple");
        mobilePhoneInfo.setModel("11 Pro max");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("12699.00"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

华为mate X:

/**
 * 华为mate X
 */
public class HuaWeiMateX implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("华为");
        mobilePhoneInfo.setModel("mate X");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("17500"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

手机枚举:

/**
 * 手机枚举
 */
public enum MobilePhoneType {
    APPLE_11_PRO_MAX,
    HUAWEI_MATE_X;
}

手机工厂:

/**
 * 手机工厂
 */
public class MobilePhoneFactory {
    public static MobilePhone getMobilePhone(MobilePhoneType type) {
        switch (type) {
            case APPLE_11_PRO_MAX:
                return new Apple11ProMax();
            case HUAWEI_MATE_X:
                return new HuaWeiMateX();
            default:
                return null;
        }
    }
}

测试类:导购员(client)

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        MobilePhone mobilePhone = MobilePhoneFactory.getMobilePhone(MobilePhoneType.APPLE_11_PRO_MAX);
        System.err.println(mobilePhone.getMobilePhoneInfo().toString());
    }

}

运行结果:
image.png

以上就是简单工厂方法模式,一个导购员可以给你不同的手机,你只需要跟她说你要哪个手机就行(只有一个工厂类来面向多个目标实现)
上面的做法有个很明显的缺点,那就是每当手机新品发布会的时候,我们不得不去修改工厂类的方法,使其兼容新的手机型号,这明显违背了开闭原则,所以出现了工厂方法模式

工厂方法模式

工厂方法模式是对简单工厂模式的抽象升级,将工厂这个概念抽象出来成为接口,然后针对每种目标实现类创建一个工厂实现,一对一来实现,当新增了目标实现,只要同时新增一个工厂实现即可
还是上面的那个例子:
手机信息类共用上面创建好的
手机接口:

/**
 * 手机接口
 */
public interface MobilePhone {
    MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo();
}

Apple 11 Pro max:

/**
 * Apple 11 Pro max
 */
public class Apple11ProMax implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("Apple");
        mobilePhoneInfo.setModel("11 Pro max");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("12699.00"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

华为mate X:

/**
 * 华为mate X
 */
public class HuaWeiMateX implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("华为");
        mobilePhoneInfo.setModel("mate X");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("17500"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

手机工厂:

/**
 * 手机工厂
 */
public interface MobilePhoneFactory {
    MobilePhone getMobilePhone();
}

Apple 11 Pro max工厂:

/**
 * Apple 11 Pro max工厂
 */
public class Apple11ProMaxFactory implements MobilePhoneFactory {

    @Override
    public MobilePhone getMobilePhone() {
        return new Apple11ProMax();
    }
}

华为mate X工厂:

/**
 * 华为mate X工厂
 */
public class HuaWeiMateXFactory implements MobilePhoneFactory {
    @Override
    public MobilePhone getMobilePhone() {
        return new HuaWeiMateX();
    }
}

测试类:导购员(client)

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        MobilePhoneFactory mobilePhoneFactory = new HuaWeiMateXFactory();
        MobilePhone mobilePhone = mobilePhoneFactory.getMobilePhone();
        System.err.println(mobilePhone.getMobilePhoneInfo());
    }

}

运行结果:
image.png

到此可以看出来,工厂方法模式的重点是在这个手机工厂接口
所以我们现在可以无限量的发布新手机,又无需改动现有的类容
你也只需要跟你的导购员说:我想要XXX手机,她就会把你想要的手机送到你面前
工厂模式在我们经常使用的MyBatis中比较常见
MyBatis中的事务模块和数据源模块都使用了工厂方法模式
以上的两种模式只适用于创建单一目标,但是想成产出组合产品类型的话就需要下面的抽象工厂模式,比如手机和耳机的组合

抽象工厂模式

手机信息:

/**
 * 手机信息
 */
public class MobilePhoneInfo {
    // 品牌
    private String brand;
    // 型号
    private String model;
    // 价格
    private BigDecimal price;

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public String getModel() {
        return model;
    }

    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MobilePhoneInfo{" +
                "brand='" + brand + '\'' +
                ", model='" + model + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

耳机类:

/**
 * 耳机实体
 */
public class HeadsetInfo {
    private String headsetName;
    private String price;

    public String getHeadsetName() {
        return headsetName;
    }

    public void setHeadsetName(String headsetName) {
        this.headsetName = headsetName;
    }

    public String getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(String price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Headset{" +
                "headsetName='" + headsetName + '\'' +
                ", price='" + price + '\'' +
                '}';
    }
}

手机接口:

/**
 * 手机接口
 */
public interface MobilePhone {
    MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo();
}

耳机接口:

/**
 * 耳机接口
 */
public interface Headset {
    HeadsetInfo getHeadsetInfo();
}

Apple 11 Pro max:

/**
 * Apple 11 Pro max
 */
public class Apple11ProMax implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("Apple");
        mobilePhoneInfo.setModel("11 Pro max");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("12699.00"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

华为mate X:

/**
 * 华为mate X
 */
public class HuaWeiMateX implements MobilePhone {
    @Override
    public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
        MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
        mobilePhoneInfo.setBrand("华为");
        mobilePhoneInfo.setModel("mate X");
        mobilePhoneInfo.setPrice(new BigDecimal("17500"));
        return mobilePhoneInfo;
    }
}

AppleAirPods:

public class AppleAirPods implements Headset {
    @Override
    public HeadsetInfo getHeadsetInfo() {
        HeadsetInfo headsetInfo = new HeadsetInfo();
        headsetInfo.setHeadsetName("Apple Air Pods");
        headsetInfo.setPrice("1299.00");
        return headsetInfo;
    }
}

HuaWeiFreeBuds3:

public class HuaWeiFreeBuds3 implements Headset {
    @Override
    public HeadsetInfo getHeadsetInfo() {
        HeadsetInfo headsetInfo = new HeadsetInfo();
        headsetInfo.setHeadsetName("HUAWEI FreeBuds 3");
        headsetInfo.setPrice("1199.00");
        return headsetInfo;
    }
}

重点:手机工厂:

/**
 * 手机工厂
 */
public interface MobilePhoneFactory {
    MobilePhone getMobilePhone();
    Headset getHeadset();
}

测试类:导购员(client)

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        MobilePhoneFactory mobilePhoneFactory = new HuaWeiMateXFactory();
        MobilePhone mobilePhone = mobilePhoneFactory.getMobilePhone();
        Headset headset = mobilePhoneFactory.getHeadset();
        System.err.println(mobilePhone.getMobilePhoneInfo());
        System.err.println(headset.getHeadsetInfo());
    }

}

运行结果:
image.png
总体看来工厂模式和抽象工厂模式在实现上总体没什么太大区别,工厂模式适用于一对一的对象创建,而抽象工厂模式则是一个组合体
抽象工厂模式同工厂模式一样,没添加一种组合只需要添加对应的工厂即可,比如再加进去一个小米10
对于这一点来说,抽象工厂模式和工厂模式一样,实现了满足开闭原则,不会修改已有类
但是有一种情况,比如我们想在现有的手机耳机组合里面加售快速充电器等其他产品,那么就需要在现有所有的工厂和工厂接口上都统一进行修改

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