工厂模式
工厂模式(Factory Method Pattern)是Java中最常用的设计模式之一。这种设计模式属于创建型设计模式，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。
1介绍
意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
主要解决：主要解决接口选择的问题。
何时使用：我们明确的计划不同条件下创建不同实例。
如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象产品。
关键代码：创建过程在其子类执行。
应用实例：
1.您需要一辆车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车的具体实现。
2.Hibernate换数据库只需换方言和驱动就可以。(MyBatis同样)
优点：
1.一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
2.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。
3.屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
4.工厂模式是典型的的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心。工厂模式符合迪米特法则，也符合依赖倒置原则。
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。
使用场景：
1.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，用户可选择记录日志到什么地方。
2.数据库访问：当用户不知道系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
3.设计一个连接服务器的框架：需要三个协议，“POP3”、“IMAP”、"HTTP"，可以把着三个作为产品类，共同实现一个接口。
注意事项：
作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过new就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。
2实现
我们将创建一个Shape接口和实现Shape接口的实现类。下一步是定义工厂类ShapeFactory。
FactoryPatternDemo类使用ShapeFactory来获取Shape对象。他讲ShapeFactory传递信息(CIRCLE/RECTANGLE/SQUARE)，以便获取它所需对象的类型。
步骤1
创建一个接口：
Shape.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 图形接口
* @CreateTime 2020-11-24 17:30:09
*/
//形状接口
public interface Shape {
void draw();
}步骤2
创建实现接口的实现类
Rectangle.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 创建矩形类
* @CreateTime 2020-11-24 17:32:12
*/
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("划出一个矩形来...");
}
}Square.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 正方形类
* @CreateTime 2020-11-24 17:33:55
*/
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("划出一个方形来...");
}
}Circle.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 圈圈类
* @CreateTime 2020-11-24 17:35:05
*/
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("划出一个圈圈来...");
}
}步骤三
创建一个工厂类
ShapeFactory.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 形状工厂类
* @CreateTime 2020-11-24 17:36:55
*/
public class ShapeFactory {
//使用getShape()方法获取形状类型的对象
public Shape getShape(String shapeType){
if(shapeType == null) return null;
if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE"))return new Circle();
else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) return new Rectangle();
else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE"))return new Square();
return null;
}
}步骤四
使用该工厂，通过传递类型来获取实体类的对象。
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例1;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象
* @CreateTime 2020-11-24 17:41:02
*/
public class FactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory factory = new ShapeFactory();
//获取Circle的对象，并调用它的draw方法
Shape circle = factory.getShape("Circle");
circle.draw();
//获取Rectangle的对象，并调用它的draw方法
Shape rectangle = factory.getShape("Rectangle");
rectangle.draw();
//获取Square的对象，并调用它的draw方法
Shape square = factory.getShape("Square");
square.draw();
}
}运行结果：
3拓展
扩展点：
- 工厂方法模式一种创建对象的模式，它被广泛应用在jdk中以及Spring和Struts框架中；
- 工厂方法模式基于"输入"，应用在超类和多个子类之间的情况，这种模式将创建对象的责任转移到工厂类；
- 超类可以是接口、抽象类、父类，本例中将通过重写toString()方法解释工厂方法模式；
实例：
创建电脑产品的抽象类
Computer.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例2;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 电脑的抽象类
* @CreateTime 2020-11-25 11:33:54
*/
public abstract class Computer {
public abstract String getRAM();
public abstract String getHDD();
public abstract String getCPU();
@Override
public String toString() {
return "RAM:"+this.getRAM()+" HDD:"+this.getHDD()+" CPU:"+this.getCPU();
}
}创建Computer的实现类
PC.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例2;
import java.util.Collection;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description PC的实现类
* @CreateTime 2020-11-25 11:38:11
*/
public class PC extends Computer {
private String ram;
private String hdd;
private String cpu;
public PC(){}
public PC(String ram, String hdd, String cpu) {
this.ram = ram;
this.hdd = hdd;
this.cpu = cpu;
}
@Override
public String getRAM() {
return this.ram;
}
@Override
public String getHDD() {
return this.hdd;
}
@Override
public String getCPU() {
return this.cpu;
}
}Server.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例2;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description Server实现类
* @CreateTime 2020-11-25 11:42:52
*/
public class Server extends Computer {
private String ram;
private String hdd;
private String cpu;
public Server(String ram, String hdd, String cpu) {
this.ram = ram;
this.hdd = hdd;
this.cpu = cpu;
}
@Override
public String getRAM() {
return this.ram;
}
@Override
public String getHDD() {
return this.hdd;
}
@Override
public String getCPU() {
return this.cpu;
}
}目前已经拥有不少的Computer产品了，可以创建一个工厂了。
ComputerFactory.java
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例2;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 电脑的工厂类
* @CreateTime 2020-11-25 11:45:21
*/
public class ComputerFactory {
public static Computer getComputer(String type,String ram,String hdd,String cpu){
if("PC".equalsIgnoreCase(type))return new PC(ram,hdd,cpu);
else if("Server".equalsIgnoreCase(type))return new Server(ram,hdd,cpu);
return null;
}
}测试
package com.eric.创建型模式.工厂模式.例2;
/**
* @author Eric
* @ProjectName my_design_23
* @description 工厂测试类
* @CreateTime 2020-11-25 11:49:01
*/
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Computer pc = ComputerFactory.getComputer("PC", "4GB", "300T", "2.4GHZ");
Computer server = ComputerFactory.getComputer("Server", "8GB", "898T", "2.9GHZ");
System.out.println("Factory PC config:: "+pc);
System.out.println("Factory Server config:: "+server);
}
}运行结果：
工厂设计模式的优点
- 面向接口编程，体现了面向对象的思想
- 将创建对象的工作转移到了工厂类
JDK中工厂设计模式的实例
- java.util.Calendar,ResourceBundle and NumberFormat getInstance()使用了工厂模式
- valueOf()在包装类中，如Boolean,Integer 也使用了工厂方法模式。