工厂模式理解剖析以及应用

工厂模式

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。

解决问题

主要解决接口选择的问题。

应用环境举例

日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。
数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，”POP3”、”IMAP”、”HTTP”，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

优点

一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。
屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

举例理解

首先我们明确2句不证自明的话

工厂是生产某一类产品的地方。
用户给工厂提需求，工厂给用户满足需求的产品。

如何理解这两句话呢？

如果你想用小米手机的话，那就去小米厂子买手机，你只需要告诉小米厂子，你需要什么样的手机，什么型号，或者什么配置，小米厂子把手机做出来给你，你只管用就完事了。
或者手机已经做出来了,比如叫小米10,你直接点名道姓要小米10，工厂给你小米10，不可能你要10给你整个小米6，他要出米11你再买米11。
反正你完全不用操心手机咋造的，并且你肯定知道手机都能打电话开关机拍照等 ~~(除非小米傻了不做打这些功能)~~.
那如果你想买华为就去华为厂子要，想买oppo就去oppo厂子要。

接着我们抽象一下这个场景。

产品/手机 ~~(对象)~~ 为用户所需的东西，工厂就是专门创建 ~~(new)~~ 产品 ~~(对象)~~ 地方，

用户只需要告诉工厂机型/配置 ~~(传参)~~ ，产品 ~~(对象)~~ 的创建 ~~(new)~~ 完全由工厂进行，

用户不需要知道产品 ~~(对象)~~ 创建 ~~(new)~~ 的过程，用户只负责使用 ~~(调用)~~。

类图

# 实现

首先我们做一个接口来规范手机的基本功能
MobilePhone.java

public interface MobilePhone {
    /**
     * 打电话
     */
    public void phone();

    /**
     * 拍照
     */
    public void photograph();

    /**
     * 开机
     */
    public void startUp();

    /**
     * 关机
     */
    public void shutDown();
}

然后我们实现这个接口，作为手机 ~~(产品)~~ 的类型。
Mi6.java

public class Mi6 implements MobilePhone {
    @Override
    public void phone() {
        System.out.println(this.getClass() + "打电话");
    }

    @Override
    public void photograph() {
        System.out.println(this.getClass() + "拍照");
    }

    @Override
    public void startUp() {
        System.out.println(this.getClass() + "开机");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println(this.getClass() + "关机");
    }
}

Mi8.java

public class Mi8 implements MobilePhone {
    @Override
    public void phone() {
        System.out.println(this.getClass() + "打电话");
    }

    @Override
    public void photograph() {
        System.out.println(this.getClass() + "拍照");
    }

    @Override
    public void startUp() {
        System.out.println(this.getClass() + "开机");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println(this.getClass() + "关机");
    }
}

Mi10.java

package designPattern.creationalPatterns.factory.firm.xiaomi;

import designPattern.creationalPatterns.factory.firm.MobilePhone;

public class Mi10 implements MobilePhone {
    @Override
    public void phone() {
        System.out.println(this.getClass() + "打电话");
    }

    @Override
    public void photograph() {
        System.out.println(this.getClass() + "拍照");
    }

    @Override
    public void startUp() {
        System.out.println(this.getClass() + "开机");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println(this.getClass() + "关机");
    }
}

现在我们已经有产品类型了，需要一个工厂把产品制造出来给用户

/**
 * 手机工厂
 */
public class MobileFactory {

    /**
     * 用户调用此方法得到手机
     *
     * @param model - 手机型号
     * @return
     */
    public MobilePhone BuyMobilePhone(String model) throws Exception {
        if (model == null) {
            throw new Exception("手机型号为空");
        }
        if ("MI6".equalsIgnoreCase(model)) {
            return new Mi6();
        } else if ("MI8".equalsIgnoreCase(model)) {
            return new Mi8();
        } else if ("MI10".equalsIgnoreCase(model)) {
            return new Mi10();
        } else {
            throw new Exception("手机型号不存在");
        }
    }
}

这样以来工厂模式代码就结束了，现在只需要用户得到并使用对象就行了
比如：

/**
 * 工厂模式的用户调用实例
 */
public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.我们需要一个手机
        MobilePhone mobilePhone;

        //2，我们需要得到一个手机工厂才能得到手机
        MobileFactory mobileFactory = new MobileFactory();

        //3.然后我们可以通过型号买手机了
        mobileFactory.BuyMobilePhone("MI6");

        //4.比如我们购买MI6后用它打电话,拍照等
        mobilePhone = mobileFactory.BuyMobilePhone("MI6");
        mobilePhone.startUp();
        mobilePhone.phone();
        mobilePhone.photograph();
        mobilePhone.shutDown();

        //或者我们得到一个MI10用MI10打电话,拍照等
        mobilePhone = mobileFactory.BuyMobilePhone("MI10");
        mobilePhone.startUp();
        mobilePhone.phone();
        mobilePhone.photograph();
        mobilePhone.shutDown();

    }
}

1.我们需要一个手机

1	MobilePhone mobilePhone;

2.我们需要得到一个手机工厂才能得到手机

1	MobileFactory mobileFactory = new MobileFactory();

3.然后我们可以通过型号买手机了

1	mobileFactory.BuyMobilePhone("MI6");

4.比如我们购买MI6后用它打电话,拍照等

mobilePhone = mobileFactory.BuyMobilePhone("MI6");
mobilePhone.startUp();
mobilePhone.phone();
mobilePhone.photograph();
mobilePhone.shutDown();

5.或者我们得到一个MI10用MI10打电话,拍照等

mobilePhone = mobileFactory.BuyMobilePhone("MI10");
mobilePhone.startUp();
mobilePhone.phone();
mobilePhone.photograph();
mobilePhone.shutDown();

感谢查阅

洛玖随笔

【设计模式】Factory Pattern 工厂模式