摘要：工廠模式的分類簡單工廠模式，又稱靜態(tài)工廠方法模式。工廠方法模式，又稱多態(tài)性工廠模式或虛擬構(gòu)造子模式抽象工廠模式，又稱工具箱或模式。具體產(chǎn)品角色抽象工廠模式所創(chuàng)建的任何產(chǎn)品對象都是某一個具體產(chǎn)品類的實例。

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[TOC]

先來看一下GOF為工廠模式的定義：

“Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.”(在基類中定義創(chuàng)建對象的一個接口，讓子類決定實例化哪個類。工廠方法讓一個類的實例化延遲到子類中進(jìn)行。)

（1）簡單工廠（Simple Factory）模式，又稱靜態(tài)工廠方法模式（Static Factory Method Pattern）。

（2）工廠方法（Factory Method）模式，又稱多態(tài)性工廠（Polymorphic Factory）模式或虛擬構(gòu)造子（Virtual Constructor）模式；

（3）抽象工廠（Abstract Factory）模式，又稱工具箱（Kit 或Toolkit）模式。

舉兩個比較常見的例子(我暫時可以準(zhǔn)確想到的，當(dāng)然還有很多很多):

(1)Spring中通過getBean("xxx")獲取Bean；

(2) Java消息服務(wù)JMS中(下面以消息隊列ActiveMQ為例子)

關(guān)于消息隊列ActiveMQ的使用可以查看：消息隊列ActiveMQ的使用詳解

        // 1、創(chuàng)建一個連接工廠對象，需要指定服務(wù)的ip及端口。
       ConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://192.168.25.155:61616");
       // 2、使用工廠對象創(chuàng)建一個Connection對象。
       Connection connection = connectionFactory.createConnection();

(1) 解耦 ：把對象的創(chuàng)建和使用的過程分開

(2)降低代碼重復(fù): 如果創(chuàng)建某個對象的過程都很復(fù)雜，需要一定的代碼量，而且很多地方都要用到，那么就會有很多的重復(fù)代碼。

(3) 降低維護(hù)成本 ：由于創(chuàng)建過程都由工廠統(tǒng)一管理，所以發(fā)生業(yè)務(wù)邏輯變化，不需要找到所有需要創(chuàng)建對象B的地方去逐個修正，只需要在工廠里修改即可，降低維護(hù)成本。

關(guān)于工廠模式的作用，Mark一篇文章：https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7523392

嚴(yán)格的說，簡單工廠模式并不是23種常用的設(shè)計模式之一，它只算工廠模式的一個特殊實現(xiàn)。簡單工廠模式在實際中的應(yīng)用相對于其他2個工廠模式用的還是相對少得多，因為它只適應(yīng)很多簡單的情況。

最重要的是它違背了我們在概述中說的 開放-封閉原則 （雖然可以通過反射的機(jī)制來避免，后面我們會介紹到） 。因為每次你要新添加一個功能，都需要在生switch-case 語句（或者if-else 語句）中去修改代碼，添加分支條件。

（1）需要創(chuàng)建的對象較少。

（2）客戶端不關(guān)心對象的創(chuàng)建過程。

工廠(Factory)角色 :簡單工廠模式的核心，它負(fù)責(zé)實現(xiàn)創(chuàng)建所有實例的內(nèi)部邏輯。工廠類可以被外界直接調(diào)用，創(chuàng)建所需的產(chǎn)品對象。

抽象產(chǎn)品(Product)角色 :簡單工廠模式所創(chuàng)建的所有對象的父類，它負(fù)責(zé)描述所有實例所共有的公共接口。

具體產(chǎn)品(Concrete Product)角色:簡單工廠模式的創(chuàng)建目標(biāo)，所有創(chuàng)建的對象都是充當(dāng)這個角色的某個具體類的實例。

創(chuàng)建一個可以繪制不同形狀的繪圖工具，可以繪制圓形，正方形，三角形，每個圖形都會有一個draw()方法用于繪圖.

（1）創(chuàng)建Shape接口

public interface Shape {
    void draw();
}

（2）創(chuàng)建實現(xiàn)該接口的具體圖形類

圓形

public class Circle implements Shape {
    public Circle() {
        System.out.println("Circle");
    }
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw Circle");
    }
}

長方形

public class Rectangle implements Shape {
    public Rectangle() {
        System.out.println("Rectangle");
    }
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw Rectangle");
    }
}

正方形

public class Square implements Shape {
    public Square() {
        System.out.println("Square");
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw Square");
    }
}

（3）創(chuàng)建工廠類：

public class ShapeFactory {

    // 使用 getShape 方法獲取形狀類型的對象
    public static 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;
    }
}

（4）測試方法：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 獲取 Circle 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
        Shape circle = ShapeFactory.getShape("CIRCLE");
        circle.draw();

        // 獲取 Rectangle 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
        Shape rectangle = ShapeFactory.getShape("RECTANGLE");
        rectangle.draw();

        // 獲取 Square 的對象，并調(diào)用它的 draw 方法
        Shape square = ShapeFactory.getShape("SQUARE");
        square.draw();
    }
}

輸出結(jié)果：

Circle
Draw Circle
Rectangle
Draw Rectangle
Square
Draw Square

這樣的實現(xiàn)有個問題，如果我們新增產(chǎn)品類的話，就需要修改工廠類中的getShape（）方法，這很明顯不符合 開放-封閉原則 。

將工廠類改為下面的形式：

package factory_pattern;

/**
 * 利用反射解決簡單工廠每次增加新了產(chǎn)品類都要修改產(chǎn)品工廠的弊端
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class ShapeFactory2 {
    public static Object getClass(Class clazz) {
        Object obj = null;

        try {
            obj = Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return obj;
    }
}

測試方法：

package factory_pattern;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        Circle circle = (Circle) ShapeFactory2.getClass(factory_pattern.Circle.class);
        circle.draw();

        Rectangle rectangle = (Rectangle) ShapeFactory2.getClass(factory_pattern.Rectangle.class);
        rectangle.draw();

        Square square = (Square) ShapeFactory2.getClass(factory_pattern.Square.class);
        square.draw();
    }

}

這種方式的雖然符合了 開放-關(guān)閉原則 ，但是每一次傳入的都是產(chǎn)品類的全部路徑，這樣比較麻煩。如果需要改善的話可以通過 反射+配置文件 的形式來改善，這種方式使用的也是比較多的。

工廠方法模式應(yīng)該是在工廠模式家族中是用的最多模式，一般項目中存在最多的就是這個模式。

工廠方法模式是簡單工廠的僅一步深化， 在工廠方法模式中，我們不再提供一個統(tǒng)一的工廠類來創(chuàng)建所有的對象，而是針對不同的對象提供不同的工廠。也就是說 每個對象都有一個與之對應(yīng)的工廠 。

一個類不知道它所需要的對象的類：在工廠方法模式中，客戶端不需要知道具體產(chǎn)品類的類名，只需要知道所對應(yīng)的工廠即可，具體的產(chǎn)品對象由具體工廠類創(chuàng)建；客戶端需要知道創(chuàng)建具體產(chǎn)品的工廠類。

一個類通過其子類來指定創(chuàng)建哪個對象：在工廠方法模式中，對于抽象工廠類只需要提供一個創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，而由其子類來確定具體要創(chuàng)建的對象，利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性和里氏

將創(chuàng)建對象的任務(wù)委托給多個工廠子類中的某一個，客戶端在使用時可以無需關(guān)心是哪一個工廠子類創(chuàng)建產(chǎn)品子類，需要時再動態(tài)指定，可將具體工廠類的類名存儲在配置文件或數(shù)據(jù)庫中。

抽象工廠(Abstract Factory)角色：是工廠方法模式的核心，與應(yīng)用程序無關(guān)。任何在模式中創(chuàng)建的對象的工廠類必須實現(xiàn)這個接口。

具體工廠(Concrete Factory)角色 ：這是實現(xiàn)抽象工廠接口的具體工廠類，包含與應(yīng)用程序密切相關(guān)的邏輯，并且受到應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建某一種產(chǎn)品對象。

抽象產(chǎn)品(AbstractProduct)角色 ：工廠方法模式所創(chuàng)建的對象的超類型，也就是產(chǎn)品對象的共同父類或共同擁有的接口。

具體產(chǎn)品(Concrete Product)角色 ：這個角色實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口。某具體產(chǎn)品有專門的具體工廠創(chuàng)建，它們之間往往一一對應(yīng)

上面簡單工廠例子中的圖形接口以及相關(guān)圖像實現(xiàn)類不變。我們只需要增加一個工廠接口以及實現(xiàn)這個接口的工廠類即可。

(1)增加一個工廠接口：

public interface Factory {
    public Shape getShape();
}

（2）增加相關(guān)工廠類:

圓形工廠類

public class CircleFactory implements Factory {

    @Override
    public Shape getShape() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new Circle();
    }

}

長方形工廠類

public class RectangleFactory implements Factory{

    @Override
    public Shape getShape() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new Rectangle();
    }

}

圓形工廠類

public class SquareFactory implements Factory{

    @Override
    public Shape getShape() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new Square();
    }

}

（3）測試：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Factory circlefactory = new CircleFactory();
        Shape circle = circlefactory.getShape();
        circle.draw();
    }

}

輸出結(jié)果：

Circle
Draw Circle

在工廠方法模式中，其實我們有一個潛在意識的意識。那就是我們生產(chǎn)的都是同一類產(chǎn)品。抽象工廠模式是工廠方法的僅一步深化，在這個模式中的工廠類不單單可以創(chuàng)建一種產(chǎn)品，而是可以創(chuàng)建一組產(chǎn)品。

抽象工廠應(yīng)該是比較最難理解的一個工廠模式了。

和工廠方法一樣客戶端不需要知道它所創(chuàng)建的對象的類。

需要一組對象共同完成某種功能時，并且可能存在多組對象完成不同功能的情況。（同屬于同一個產(chǎn)品族的產(chǎn)品）

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會頻繁的增加對象。（因為一旦增加就需要修改原有代碼，不符合開閉原則）

抽象工廠（AbstractFactory）角色 ：是工廠方法模式的核心，與應(yīng)用程序無關(guān)。任何在模式中創(chuàng)建的對象的工廠類必須實現(xiàn)這個接口。

具體工廠類（ConreteFactory）角色 ：這是實現(xiàn)抽象工廠接口的具體工廠類，包含與應(yīng)用程序密切相關(guān)的邏輯，并且受到應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建某一種產(chǎn)品對象。

抽象產(chǎn)品（Abstract Product）角色 ：工廠方法模式所創(chuàng)建的對象的超類型，也就是產(chǎn)品對象的共同父類或共同擁有的接口。

具體產(chǎn)品（Concrete Product）角色 ：抽象工廠模式所創(chuàng)建的任何產(chǎn)品對象都是某一個具體產(chǎn)品類的實例。在抽象工廠中創(chuàng)建的產(chǎn)品屬于同一產(chǎn)品族，這不同于工廠模式中的工廠只創(chuàng)建單一產(chǎn)品，我后面也會詳解介紹到。

。

抽象工廠是生產(chǎn)一整套有產(chǎn)品的（至少要生產(chǎn)兩個產(chǎn)品)，這些產(chǎn)品必須相互是有關(guān)系或有依賴的，而工廠方法中的工廠是生產(chǎn)單一產(chǎn)品的工廠。

不知道大家玩過穿越火線或者吃雞這類游戲了嗎，游戲中存在各種槍。我們假設(shè)現(xiàn)在存在AK、M4A1兩類槍，每一種槍對應(yīng)一種子彈。我們現(xiàn)在這樣考慮生產(chǎn)AK的工廠可以順便生產(chǎn)AK使用的子彈，生產(chǎn)M4A1的工廠可以順便生產(chǎn)M4A1使用的子彈。（AK工廠生產(chǎn)AK系列產(chǎn)品包括子彈啊，AK槍的類型啊這些，M4A1工廠同理）

（1）創(chuàng)建相關(guān)接口：

槍

public interface Gun {
    public void shooting();
}

子彈

public interface Bullet {
    public void load();
}

（2）創(chuàng)建接口對應(yīng)實現(xiàn)類：

AK類

public class AK implements Gun{

    @Override
    public void shooting() {
        System.out.println("shooting with AK");
        
    }

}

M4A1類

public class M4A1 implements Gun {

    @Override
    public void shooting() {
        System.out.println("shooting with M4A1");

    }

}

AK子彈類

public class AK_Bullet implements Bullet {

    @Override
    public void load() {
        System.out.println("Load bullets with AK");
    }

}

M4A1子彈類

public class M4A1
_Bullet implements Bullet {

    @Override
    public void load() {
        System.out.println("Load bullets with M4A1");
    }

}

（3）創(chuàng)建工廠接口

public interface Factory {
    public Gun produceGun();
    public Bullet produceBullet();
}

（4）創(chuàng)建具體工廠

生產(chǎn)AK和AK子彈的工廠

public class AK_Factory implements Factory{

    @Override
    public Gun produceGun() {
        return new AK();
    }

    @Override
    public Bullet produceBullet() {
        return new AK_Bullet();
    }

}

生產(chǎn)M4A1和M4A1子彈的工廠

public class M4A1_Factory implements Factory{

    @Override
    public Gun produceGun() {
        return new M4A1();
    }

    @Override
    public Bullet produceBullet() {
        return new M4A1_Bullet();
    }

}

（5）測試

public class Test {

    public static void main(String[] args) {  
        
     Factory factory;
     Gun gun;
     Bullet bullet;
     
     factory =new AK_Factory();
     bullet=factory.produceBullet();
     bullet.load();
     gun=factory.produceGun();
     gun.shooting(); 
     
    }

}

輸出結(jié)果：

Load bullets with AK
shooting with AK

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