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设计模式之工厂方法模式

news 2025/7/20 7:23:28

工厂方法模式

简介

优缺点

结构

使用场景

实现

1.抽象产品

2.具体产品

3.抽象工厂

4.具体工厂

5.调用

总结

抽象工厂模式

简介

结构

实现

区别

工厂方法模式

简介

提供一个用于创建对象的接口(工厂接口)，让其实现类(工厂实现类)决定实例化哪一个类(产品类)，并且由该实现类创建对应类的实例

被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”；

工厂方法模式”是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则

优缺点

优点：

1.用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程

2.灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个相应的工厂类

3.典型的解耦框架

缺点：

1.类的个数容易过多，增加复杂度

2.增加了系统的抽象性和理解难度

3.抽象产品只能生产一种产品，此弊端可使用抽象工厂模式解决

结构

角色：

1.抽象工厂：提供了创建产品的接口，调用者通过访问具体工厂的工厂方法来创建产品

2.具体工厂：实现抽象工厂里面的抽象方法，完成具体产品的创建

3.抽象产品：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能

4.具体产品：实现了抽象产品定义的接口，由具体工厂来创建，它通具体工厂之间对应

结构图：

使用场景

1.客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等

2.创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口

3.客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌

实现

1.抽象产品

interface Product {public void show();
}

2.具体产品

//具体产品1：实现抽象产品中的抽象方法
class ConcreteProduct1 implements Product {public void show() {System.out.println("具体产品1显示...");}
}
//具体产品2：实现抽象产品中的抽象方法
class ConcreteProduct2 implements Product {public void show() {System.out.println("具体产品2显示...");}
}

3.抽象工厂

//抽象工厂：提供了厂品的生成方法
interface AbstractFactory {public Product newProduct();
}

4.具体工厂

//具体工厂1：实现了厂品的生成方法
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {public Product newProduct() {System.out.println("具体工厂1生成-->具体产品1...");return new ConcreteProduct1();}
}
//具体工厂2：实现了厂品的生成方法
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {public Product newProduct() {System.out.println("具体工厂2生成-->具体产品2...");return new ConcreteProduct2();}
}

5.调用

public static void main(String[] args) {try {Product a;AbstractFactory af;af = (AbstractFactory) ReadXML1.getObject();a = af.newProduct();a.show();} catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());}}

总结

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广，由于使用了面向对象的多态性，工厂方法模式保持了简单工厂的优点，并且克服了缺点。

抽象工厂模式

简介

提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类

结构

角色：

抽象工厂：声明了一组用于创建一组产品的方法，每个方法对应一组产品

具体工厂：实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品组，每一个产品都位于某个产品等级结构中

抽象产品：为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法

具体产品：定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法

结构图：

实现

1.为形状创建一个接口


public interface Shape {void draw();
}

2.创建实现接口的实体类


public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}

3.为颜色创建一个接口


public interface Color {void fill();
}

4.创建实现接口的实体类


public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}
}public class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}
}public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Blue::fill() method.");}
}

5.为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂


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

6.创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象


public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;}        if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {return null;}
}public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {if(color == null){return null;}        if(color.equalsIgnoreCase("RED")){return new Red();} else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){return new Green();} else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){return new Blue();}return null;}
}

7.创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂


public class FactoryProducer {public static AbstractFactory getFactory(String choice){if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){return new ShapeFactory();} else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){return new ColorFactory();}return null;}
}

8.使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象


public class AbstractFactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {//获取形状工厂AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");//获取形状为 Circle 的对象Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//调用 Circle 的 draw 方法shape1.draw();//获取形状为 Rectangle 的对象Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//调用 Rectangle 的 draw 方法shape2.draw();//获取形状为 Square 的对象Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//调用 Square 的 draw 方法shape3.draw();//获取颜色工厂AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");//获取颜色为 Red 的对象Color color1 = colorFactory.getColor("RED");//调用 Red 的 fill 方法color1.fill();//获取颜色为 Green 的对象Color color2 = colorFactory.getColor("Green");//调用 Green 的 fill 方法color2.fill();//获取颜色为 Blue 的对象Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");//调用 Blue 的 fill 方法color3.fill();}
}