• 设计模式之创建型模式：工厂模式

    设计模式之创建型模式：工厂模式

    前言

    工厂模式的设计目的是将创建对象的操作封装到工厂类中，实现实例化对象与主项目依赖关系的解耦，达到提高代码的可扩展性及维护性的目的。工厂模式有分为三种实现思路，分别是简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式，本文将通过案例分析，对这三种工厂模式进行详解讲解。

    一、简单（静态）工厂模式

    1. 简介

    简单工厂模式就是直接创建一个类，由该类负责所有相关对象的实例化操作。 简单工厂中的方法一般都设计为静态方法，因此又称为静态工厂模式。

    2. 案例实现

    • 案例介绍
      请完成生产各类汽车的项目需求。
    • 简单工厂模式类图设计
      设计一个CarFactory工厂类，负责相关汽车的生产（对象实例化）。
      在这里插入图片描述
    • 代码实现
    public interface ICar {
    public void name();
}

public class xiaopeng implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("小鹏汽车创建完成！");
    }
}

public class weilai implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("蔚来汽车创建完成！");
    }
}

public class lixiang implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("理想汽车创建完成！");
    }
}

//设计简单工厂类完成汽车的创建操作
public class CarFactory {
    public static ICar CreateCar(String car)
    {
        if (car.equals("小鹏"))
        {
            return new xiaopeng();
        }
        else if (car.equals("蔚来"))
        {
            return new weilai();
        }
        else if (car.equals("理想"))
        {
            return new lixiang();
        }
        else
            return null;
    }
 }

public class Consumer {
    public static void main(String[] args) {
        //使用简单工厂模式实例化对象
        Car car0 = CarFactory.CreateCar("小鹏");
        Car car1 = CarFactory.CreateCar("理想");
        car0.name();
        car1.name();
    }
}

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    • 优缺点分析
      优点：代码思路简单
      缺点：不满足开闭原则。如果新增一种汽车类型，就要修改已有的工厂类。
      针对简单工厂模式存在的确实，又提出了工厂方法模式，该模式满足开闭原则。

    二、工厂方法模式

    1. 简介

    工厂方法模式不是直接由工厂类负责对象的实例化，而是将对象的实例化推迟到子类中实现，即定义一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。 这样设计就可以解决简单工厂模式违反开闭原则的问题。

    2. 案例实现

    • 案例介绍
      与简单工厂模式的案例需求一样，仍然是完成生产各类汽车的项目。

    • 工厂方法模式类图设计
      设计一个工厂接口，然后具体的工厂类推迟到子类去实现。
      在这里插入图片描述

    • 代码实现

    public interface ICar {
    public void name();
}
public class xiaopeng implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("小鹏汽车创建完成！");
    }
}

public class weilai implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("蔚来汽车创建完成！");
    }
}

public class lixiang implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("理想汽车创建完成！");
    }
}

//工厂抽象类
public abstract CarFactory { 
    //抽象方法
    public abstract ICar CreateCar();
}

public class xiaopengFactory extends CarFactory {
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new xiaopeng();
    }
}

public class weilaiFactory extends  CarFactory {
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new weilai();
    }
}

public class lixiangFactory extends  CarFactory {
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new lixiang();
    }
}

//消费端（客户端）
public class Consumer {
    public static void main(String[] args) {
        ICar car0 = new xiaopengFactory().CreateCar();
        ICar car1 = new weilaFactory().CreateCar();
        car0.name();
        car1.name();

    }
}


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    • 优缺点分析
      优点：满足工厂模式的要求（创建对象与客户端解耦），同时遵守开闭原则
      缺点：编写的类较多，比较复杂。
      大多数情况下都是直接使用简单工厂模式

    三、抽象工厂模式

    1. 简介

    抽象工厂模式是定义一个接口负责创建相关或有依赖关系的对象簇，具体实现由工厂子类完成。
    抽象工厂模式是简单工厂模式与工厂方法模式的整合，它将工厂抽象为两层，一层定义相关对象创建的抽象工厂，一层是具体实现的工厂子类。

    抽象工厂可以理解为是产生工厂的工厂。

    2. 案例实现

    • 案例介绍
      实现不同手机厂商相关产品的生成项目。

    • 抽象工厂模式类图设计
      设计一个抽象工厂类IProductFactory，然后具体的工厂类由子类去实现。
      在这里插入图片描述

    • 代码实现

    //手机产品接口
public interface IPhoneProduct {
    void start();
    void shutdown();
    void sendMeg();
    void callUp();
}
public class HuaweiPhone implements IPhoneProduct {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("华为手机开机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("华为手机关机");
    }

    @Override
    public void sendMeg() {
        System.out.println("华为手机发短信");
    }

    @Override
    public void callUp() {
        System.out.println("华为手机打电话");
    }
}

public class XiaomiPhone implements IPhoneProduct {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("小米手机开机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("小米手机关机");
    }

    @Override
    public void sendMeg() {
        System.out.println("小米手机发短信");
    }

    @Override
    public void callUp() {
        System.out.println("小米手机打电话");
    }
}

//路由器产品接口
public interface IRouterProduct {
    void start();
    void shutdown();
    void openWifi();
    void setting();
}

public class HuaweiRouter implements IRouterProduct {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("华为路由器开机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("华为路由器关机");
    }

    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("华为路由器打开wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("华为路由器设置");
    }
}

public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("小米路由器开机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("小米路由器关机");
    }

    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("小米路由器打开wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("小米路由器设置");
    }
}

//抽象产品工厂(核心)，适合应用于产品系列比较稳定的时候，因为如果加新的产品，那么大量的代码要添加和改动
public interface IProductFactory {
    //生产手机
    IPhoneProduct phone();
    //生产路由器
    IRouterProduct router();
}

public class HuaweiFactory implements IProductFactory{
    @Override
    public IPhoneProduct phone() {
        return new HuaweiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct router() {
        return new HuaweiRouter();
    }
}

public class XiaomiFactory implements IProductFactory{
    @Override
    public IPhoneProduct phone() {
        return new XiaomiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct router() {
        return new XiaomiRouter();
    }
}

//使用端
public class Consumer{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("=============小米系列产品=============");
        XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();
        IPhoneProduct xiaomiPhone = xiaomiFactory.phone();
        xiaomiPhone.start();
        xiaomiPhone.callUp();
        xiaomiPhone.shutdown();

        IRouterProduct xiaomirouter = xiaomiFactory.router();
        xiaomirouter.start();
        xiaomirouter.openWifi();
        xiaomirouter.shutdown();

        System.out.println("=============华为系列产品=============");
        HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
        IPhoneProduct huaweiPhone = huaweiFactory.phone();
        huaweiPhone.start();
        huaweiPhone.callUp();
        huaweiPhone.shutdown();

        IRouterProduct huaweirouter = huaweiFactory.router();
        huaweirouter.start();
        huaweirouter.setting();
        huaweirouter.shutdown();
    }
}

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    • 优缺点分析
      优点：具体产品创建与应用层的代码隔离，无需关心创建的细节；将一个系列的产品统一到一起创建。
      缺点:规定了所有可能被创建的产品集合。产品簇中扩展新的产品困难；增加了系统的抽象性和理解难度。
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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_34720818/article/details/126461468