全網最詳細的工廠設計模式，本文主要是創建型設計模式中的工廠方法和抽象工廠，先由傳統實作方式引出問題，接著對代碼改進到簡單工廠，后擴展到工廠方法，最后是抽象工廠模式，文中包括概念理解和相關實作代碼，
讀者可以拉取完整代碼本地學習，實作代碼均測驗通過上傳到碼云
一、引出問題
如果有一個客戶老王，需要購買產品，產品分別是A、B、C，
如果用傳統方法實作，分別定義A、B、C三個類，再分別創建他們所屬的方法，
在客戶物件中再分別呼叫他們的方法，
Product ClientProduct(String orderType) {
Product product;
if (orderType.equals("A")) {
product = new ProductA();
} else if (orderType.equals("B")) {
product = new ProductB();
} else if (orderType.equals("B")) {
product = new ProductC();
}
// product制作程序
product.common();
return product;
}
如果我們需要再增加一個產品D，就需要判斷再增加一個分支，然后在分支里面創建產品物件，呼叫產品D的方法，
這樣代碼的維護性是極差的，查看我們的軟體設計七大原則，很明顯，這違反了開閉原則、依賴倒置原則.
如果又有個客戶小王，那么小王也必須依賴每個產品類，這樣就顯得冗雜，
二、簡單工廠（靜態工廠）
簡單工廠（靜態工廠）模式就應用而生了，
如果我們將產品A、B、C抽象出來一個父類，再專門創建一個工廠類，在客戶購買產品時，只需要傳入產品的型別，由工廠去創建產品，
簡單工廠模式中包含如下角色：
Factory：工廠角色
? 工廠角色負責實作創建所有實體的內部邏輯，
Product：抽象產品角色
? 抽象產品角色是所創建的所有物件的父類，負責描述所有實體所共有的公共介面，
ConcreteProduct：具體產品角色
? 具體產品角色是創建目標，所有創建的物件都充當這個角色的某個具體類的實體，
看看我們對原始實作方式后的代碼，
產品抽象父類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class Product {
public void common(){
System.out.println("這是產品父類公共方法...");
}
}
產品A：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class ProductA extends Product{
public void common(){
System.out.println("這是產品A方法...");
}
}
產品B：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class ProductB extends Product{
public void common(){
System.out.println("這是產品B方法...");
}
}
工廠類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class SimpleFactory {
public Product createProduct(String orderType) {
Product product = null;
if (orderType.equals("A")) {
product = new ProductA();
} else if (orderType.equals("B")) {
product = new ProductB();
} else if (orderType.equals("C")) {
product = new ProductC();
}
return product;
}
}
客戶老王類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class Client {
SimpleFactory simpleFactory;
public Client(SimpleFactory simpleFactory) {
this.simpleFactory = simpleFactory;
}
public Product orderProduct(String orderType) {
Product product;
product = simpleFactory.createProduct(orderType);
//呼叫每個產出相應的方法
product.common();
System.out.println(product.getClass());
return product;
}
public static void main(String[] args) {
Client client=new Client(new SimpleFactory());
client.orderProduct("A");
}
}
這樣簡單工廠模式就實作了，這樣的話老王和具體的產品就很好的解耦了，也不需要老王再依賴具體產品類，依賴倒置問題就很好的解決了，
如果增加一個產品D，需要再重新定義一個D類，實作product介面，而后在工廠類中增加一個分支結構，
顯而易見這樣實作，缺陷依然存在：
1、工廠類集中了所有產品創建邏輯，職責過重，一旦發生例外，整個系統將受影響，
2、使用簡單工廠模式將會增加系統中類的個數，在一定程式上增加了系統的復雜度和理解難度，
3、系統擴展困難，一旦增加新產品不得不修改工廠邏輯，在產品型別較多時，可能造成邏輯過于復雜，
4、簡單工廠模式由于使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法形成基于繼承的等級結構，
這種方法只是一種編碼方式，并不輸入設計模式的一種，且局限于產品種類較少，
三、工廠方法
在簡單工廠中老王需要具體的產品，就在他自己的類中去創建需要的產品，老王雖然不依賴具體產品，但老王現在需要依賴工廠實作類了，
簡單工廠是將產品類抽象化，具體的產品由工廠類去實作，
如果我們將工廠類也抽象化，那就引出了我們今天第一個設計模式——工廠方法，
工廠方法有四個角色：
1、抽象工廠（Abstract Factory）：提供了創建產品的介面，呼叫者通過它訪問具體工廠的工廠方法 createProduct() 來創建產品，
2、具體工廠（ConcreteFactory）：主要是實作抽象工廠中的抽象方法，完成具體產品的創建，
3、抽象產品（Product）：定義了產品的規范，描述了產品的主要特性和功能，
4、具體產品（ConcreteProduct）：實作了抽象產品角色所定義的介面，由具體工廠來創建，它同具體工廠之間一一對應，
我們對簡單工廠代碼進行改造，
抽象產品父類、產品A類、產品B類保持不變，重點看工廠類
抽象工廠類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public abstract class AbstractFactory {
public abstract Product createProduct(String orderType);
}
具體實作工廠A類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class ConcreteFactoryA extends AbstractFactory{
@Override
public Product createProduct(String orderType) {
System.out.println("引數為："+orderType);
return new ProductA();
}
}
具體實作工廠B類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class ConcreteFactoryB extends AbstractFactory{
@Override
public Product createProduct(String orderType) {
return new ProductB();
}
}
老王類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class Client {
AbstractFactory simpleFactory;
public Client(AbstractFactory simpleFactory) {
this.simpleFactory = simpleFactory;
}
public Product orderProduct(String orderType) {
Product product;
product = simpleFactory.createProduct(orderType);
//呼叫每個產出相應的方法
product.common();
System.out.println(product.getClass());
return product;
}
public static void main(String[] args) {
Client client=new Client(new ConcreteFactoryA());
client.orderProduct("A");
}
}
這樣的好處就在于老王只管他要關注的抽象工廠，具體是哪個工廠實作類生產產品，老王也不需要關注，
典型的解耦框架，高層模塊只需要知道產品的抽象類，無須關心其他實作類，滿足迪米特法則、依賴倒置原則和里氏替換原則，
缺點也是顯而易見的：
- 類的個數容易過多，增加復雜度，
- 考慮到系統的可擴展性，需要引入抽象層，在客戶端代碼中均使用抽象層進行定義，增加了系統的抽象性和理解難度，
- 抽象產品只能生產一種產品，
如果對工廠方法依然一知半解的話，接著往下看工廠方法的一個典型實作
在JDK中對工廠方法有大量的運用，其中比較典型的是
new ArrayList<>().iterator();
我們知道集合的一個大分支依賴的是Collection介面，我們以ArrayList作為舉例，
Collection介面相當于產品的抽象父類，ArrayList相當于具體產品，
Iterator是一個抽象工廠，在ArrayList中有一個Itr內部類實作了Iterator介面
當我們呼叫集合的iterator()方法遍歷物件時，就會呼叫各自類的具體實作方法，
四、抽象工廠
有一天，產品A、B、C升級改造了，三種產品分別有紅色和藍色，如果還用工廠方法的話，那簡直是個災難，具體工廠實作類需要六個，
就引出我們今天的第二個設計模式——抽象工廠，
抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)：提供一個介面，用于創建創建一系列相關或相互依賴物件的家族，而無須指定它們具體的類，抽象工廠模式又稱為Kit模式，屬于物件創建型模式，
抽象工廠模式與工廠方法模式區別在于，工廠方法模式針對的是一個產品等級結構，
而抽象工廠模式則需要面對多個產品等級結構（各種顏色），一個工廠等級結構可以負責多個不同產品等級結構（不同顏色）中的產品物件的創建 ，
抽象工廠依然是四個角色：
-
AbstractFactory：抽象工廠
-
ConcreteFactory：具體工廠
-
AbstractProduct：抽象產品
-
Product：具體產品
我們開始改造工廠方法代碼，既然是要把產品都分成一組，那理應把產品A、B、C都抽象出來，再讓工廠類去實作各個產品的不同顏色，也就是概念中的——用于創建創建一系列相關或相互依賴物件的家族，
介面看改造后的代碼：
產品抽象類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public interface Product {
public void common();
}
產品抽象A家族類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public abstract class ProductA implements Product {
public abstract void common();
}
產品抽象B家族類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public abstract class ProductB implements Product {
public abstract void common();
}
具體紅色產品A類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class RedProductA extends ProductA{
@Override
public void common() {
System.out.println("這是紅色的產品A");
}
}
具體藍色產品A類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class BlueProductA extends ProductA {
@Override
public void common() {
System.out.println("這是藍色的產品A");
}
}
抽象A家族工廠類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public interface AbstractProductFactory {
public ProductA createProduct(String orderType);
}
實作A家族工廠類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class ConcreateProductAFactory implements AbstractProductFactory{
@Override
public ProductA createProduct(String orderType) {
return new BlueProductA();
}
}
老王類：
/**
* @author tcy
* @Date 28-07-2022
*/
public class Client {
ConcreateProductAFactory simpleFactory;
public Client(ConcreateProductAFactory simpleFactory) {
this.simpleFactory = simpleFactory;
}
public ProductA orderProduct(String orderType) {
ProductA product;
product = simpleFactory.createProduct(orderType);
//呼叫每個產出相應的方法
product.common();
System.out.println(product.getClass());
return product;
}
public static void main(String[] args) {
Client client=new Client(new ConcreateProductAFactory());
client.orderProduct("A");
}
}
這樣的話，每天工廠類可以把A的產品家族類（紅、藍）都實作，抽象工廠模式隔離了具體類的生成，使得老王并不需要知道什么產品被創建，從具體的產品解耦出來，
- 當一個產品族中的多個物件被設計成一起作業時，它能夠保證客戶端始終只使用同一個產品族中的物件，
如果要增加新產品、和新工廠很容易，如果再增加一個等級（顏色）代碼修改起來就很痛苦了，
抽象工廠模式在Spring中有大量的運用，
比較典型的是，BeanFactory 是用于管理 Bean 的一個工廠，所有工廠都是 BeanFactory 的子類，這樣我們可以通過 IOC 容器來管理訪問 Bean，根據不同的策略呼叫 getBean() 方法，從而獲得具體物件，
BeanFactory 的子類主要有
ClassPathXmlApplicationContext、
XmlWebApplicationContext、
StaticWebApplicationContext、
StaticApplicationContext，
在 Spring 中，DefaultListableBeanFactory 實作了所有工廠的公共邏輯，
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/ruanti/501123.html
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