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工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式，在Java中，工廠模式主要分為簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式，本文將介紹這三種工廠模式的應(yīng)用場(chǎng)景，并通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明它們的實(shí)現(xiàn)。
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一、簡(jiǎn)單工廠模式
簡(jiǎn)單工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式，在簡(jiǎn)單工廠模式中，一個(gè)工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建其他類的實(shí)例，這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是可以在不修改客戶端代碼的情況下，增加新的產(chǎn)品族。
應(yīng)用場(chǎng)景：
1. 當(dāng)產(chǎn)品族的接口不固定時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單工廠模式，有一組具有相似功能的類，但它們的接口可能不同，通過(guò)使用簡(jiǎn)單工廠模式，可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建不同的類實(shí)例。
2. 當(dāng)需要根據(jù)參數(shù)來(lái)決定創(chuàng)建哪個(gè)類的實(shí)例時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單工廠模式，根據(jù)用戶輸入的配置信息，創(chuàng)建相應(yīng)的類實(shí)例。
3. 當(dāng)系統(tǒng)需要維護(hù)一個(gè)固定的產(chǎn)品族，而又不希望修改客戶端代碼時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單工廠模式，系統(tǒng)中有一個(gè)打印機(jī)類的固定產(chǎn)品族，可以通過(guò)簡(jiǎn)單工廠模式動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建不同類型的打印機(jī)實(shí)例。
4. 當(dāng)需要隱藏創(chuàng)建對(duì)象的具體過(guò)程時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單工廠模式，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池中的連接對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程較為復(fù)雜，可以通過(guò)簡(jiǎn)單工廠模式將這個(gè)過(guò)程封裝起來(lái)，讓客戶端只需要關(guān)注使用連接對(duì)象即可。
下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)說(shuō)明簡(jiǎn)單工廠模式的實(shí)現(xiàn)：
// 簡(jiǎn)單工廠接口
interface SimpleFactory {
Object createProduct();
}
// 具體產(chǎn)品A
class ConcreteProductA implements Product {
public void doSomething() {
System.out.println("ConcreteProductA is doing something.");
}
}
// 具體產(chǎn)品B
class ConcreteProductB implements Product {
public void doSomething() {
System.out.println("ConcreteProductB is doing something.");
}
}
// 抽象產(chǎn)品類
abstract class Product {
public abstract void doSomething();
}
// 具體工廠A
class ConcreteFactoryA implements SimpleFactory {
@Override
public Object createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
}
// 具體工廠B
class ConcreteFactoryB implements SimpleFactory {
@Override
public Object createProduct() {
return new ConcreteProductB();
}
}
二、工廠方法模式
工廠方法模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它定義了一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類，工廠方法使一個(gè)類的實(shí)例化延遲到其子類，在工廠方法模式中，我們只需要關(guān)心如何創(chuàng)建對(duì)象，而不需要關(guān)心對(duì)象的具體實(shí)現(xiàn)，這樣可以降低系統(tǒng)的耦合度，提高代碼的可擴(kuò)展性。
1. 當(dāng)需要根據(jù)不同的條件創(chuàng)建不同類型的對(duì)象時(shí)，可以使用工廠方法模式，根據(jù)用戶的權(quán)限等級(jí)來(lái)決定用戶可以訪問(wèn)哪些功能模塊。
2. 當(dāng)需要為每個(gè)產(chǎn)品提供一個(gè)單一的公共接口，而又需要讓子類可以改變其具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以使用工廠方法模式，Java中的IO流操作都是通過(guò)InputStream和OutputStream接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而具體的實(shí)現(xiàn)由不同的類來(lái)完成。
3. 當(dāng)一個(gè)類需要?jiǎng)?chuàng)建其子類的實(shí)例時(shí)，可以使用工廠方法模式，一個(gè)游戲引擎需要?jiǎng)?chuàng)建游戲中的各種角色、物體等實(shí)例時(shí)，可以將這些實(shí)例的創(chuàng)建交給游戲引擎本身來(lái)完成。
4. 當(dāng)一個(gè)類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在初始化時(shí)是不可變的，但又需要提供一個(gè)統(tǒng)一的接口給外部使用時(shí)，可以使用工廠方法模式，Java中的Calendar類就采用了這種模式，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在初始化后就不可改變了，但提供了一個(gè)統(tǒng)一的Date接口供外部調(diào)用。
下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)說(shuō)明工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)：
// 抽象產(chǎn)品接口
interface Product {
void use();
}
// 具體產(chǎn)品A1實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品接口
class ConcreteProductA1 implements Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("ConcreteProductA1 is using.");
}
}
// 具體產(chǎn)品A2實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品接口
class ConcreteProductA2 implements Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("ConcreteProductA2 is using.");
}
}
// 具體工廠A1實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者接口(SimpleFactory)并返回具體產(chǎn)品A1的實(shí)例對(duì)象；具體工廠A2同理。此處省略具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。最終客戶端只需調(diào)用getProduct()方法獲取具體產(chǎn)品即可：public static Product getProduct(String type){ if("type1".equals(type)){ return new ConcreteProductA1(); //返回具體產(chǎn)品的實(shí)例對(duì)象；} else if("type2".equals(type)){ return new ConcreteProductA2(); //返回具體產(chǎn)品的實(shí)例對(duì)象；} else{ return null; //如果沒有匹配的產(chǎn)品類型則返回null;}};客戶端調(diào)用示例：public static void main(String[] args){ Product product = getProduct("type1"); product.use(); //調(diào)用具體產(chǎn)品的業(yè)務(wù)邏輯方法；product = getProduct("type2"); product.use(); //調(diào)用具體產(chǎn)品的業(yè)務(wù)邏輯方法；product = getProduct("type3"); product.use(); //如果沒有匹配的產(chǎn)品類型則返回null;}System.out.println("main method end");return;}};
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