不得不会的23种Java设计模式（二）——工厂方法模式和抽象工厂模式

简单工厂模式

是指由一个工厂对象决定创建哪一种产品类的实例，但是它不属于23种设计模式之一。

适用场景

适用于工厂类负责创建的对象较少的场景，且客户端只需要传入工厂类的参数，对于如何创建对象不需要关注。

测试案例

package test20;

/**
 * 课程接口
 */
public interface ICourse {
    //录制视频
    void record();
}

package test20;

/**
 * java课程类
 */
public class JavaCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程");
    }
}

package test20;

/**
 * python课程类
 */
public class PythonCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制python课程");
    }
}

package test20;

/**
 * 课程 工厂类
 */
public class CourseFactory {
    public static ICourse create(Class<? extends ICourse> clazz){
        try{
            if(null != clazz){
                return clazz.newInstance();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

package test20;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ICourse course = CourseFactory.create(JavaCourse.class);
        course.record();
        ICourse pyCourse = CourseFactory.create(PythonCourse.class);
        pyCourse.record();
    }
}

运行结果如下：

应用案例

工厂方法模式

定义一个创建对象的接口，让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法模式让类的实例化推迟到子类中进行。
在工厂方法模式中用户只需要关心所需产品 对应的工厂，无须关注创建细节，而且加入新的产品时符合开闭原则。
主要解决产品扩展的问题，因此对工厂本身也做一个抽象。

适用场景

• 创建对象需要大量重复的代码
• 客户端不依赖产品类实例如何被创建、如何被实现等细节
• 一个类通过其子类来指定创建哪个对象

测试案例

• 课程接口及其实现

package test21;

/**
 * 课程接口
 */
public interface ICourse {
    //录制视频
    void record();
}

package test21;
/**
 * java课程类
 */
public class JavaCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程");
    }
}

package test21;

/**
 * python课程类
 */
public class PythonCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("录制python课程");
    }
}

• 工厂接口及其实现

package test21;

/**
 * 工厂接口
 */
public interface ICourseFactory {
    //创建工厂方法
    ICourse create();
}

package test21;

/**
 * Java工厂
 */
public class JavaCourseFactory implements ICourseFactory {
    @Override
    public ICourse create() {
        return new JavaCourse();
    }
}

package test21;

/**
 * Python工厂
 */
public class PythonCourseFactory implements ICourseFactory {
    @Override
    public ICourse create() {
        return new PythonCourse();
    }
}

• 测试类

package test21;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ICourseFactory factory = new JavaCourseFactory();
        ICourse course = factory.create();
        course.record();

        ICourseFactory factory1 = new PythonCourseFactory();
        ICourse course1 = factory1.create();
        course1.record();
    }
}

• 运行结果如下：

应用案例

缺点

• 类的个数容易过多，增加复杂性
• 增加了系统的抽象性和理解难度

抽象工厂模式

是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定它们的具体类。客户端不依赖产品类实例如何被创建，如何被实现等细节。

适用场景

强调一系列相关的产品对象（属于同一个产品族）一起使用创建对象需要大量重复的代码。需要提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖具体实现。

测试案例

• 课程接口及其实现

package test22;

/**
 * 笔记接口
 */
public interface INote {
    void edit();
}

package test22;

/**
 * 视频接口
 */
public interface IVideo {
    void record();
}

package test22;

public class JavaNote implements INote {
    @Override
    public void edit() {
        System.out.println("编写Java笔记");
    }
}

package test22;

public class JavaVideo implements IVideo {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("java视频");
    }
}

package test22;

public class PythonNote implements INote {
    @Override
    public void edit() {
        System.out.println("Python笔记");
    }
}

package test22;

public class PythonVideo implements IVideo {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("python视频");
    }
}

• 工厂接口及其实现

package test22;

/**
 * 工厂接口
 */
public interface CourseFactory {
    INote createNode();
    IVideo createVideo();
}

package test22;

/**
 * Java产品族的工厂
 */
public class JavaCourseFactory implements CourseFactory {
    @Override
    public INote createNode() {
        return new JavaNote();
    }

    @Override
    public IVideo createVideo() {
        return new JavaVideo();
    }
}

package test22;

public class PythonCourseFactory implements CourseFactory {
    @Override
    public INote createNode() {
        return new PythonNote();
    }

    @Override
    public IVideo createVideo() {
        return new PythonVideo();
    }
}

• 测试类

package test22;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CourseFactory factory = new JavaCourseFactory();
        factory.createNode().edit();
        factory.createVideo().record();

        CourseFactory factory1 = new PythonCourseFactory();
        factory1.createNode().edit();
        factory1.createVideo().record();
    }
}

• 运行结果如下

应用案例

数据库连接（例如mysql，oracle）

缺点

• 规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口
• 增加了系统的抽象性和理解难度