Java工廠模式

工廠模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的設計模式之一。這種類型的設計模式屬于創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

在工廠模式中，我們在創建對象時不會對客戶端暴露創建邏輯，并且是通過使用一個共同的接口來指向新創建的對象。

介紹

意圖：定義一個創建對象的接口，讓其子類自己決定實例化哪一個工廠類，工廠模式使其創建過程延遲到子類進行。

主要解決：主要解決接口選擇的問題。

何時使用：我們明確地計劃不同條件下創建不同實例時。

如何解決：讓其子類實現工廠接口，返回的也是一個抽象的產品。

關鍵代碼：創建過程在其子類執行。

應用實例：

• 您需要一輛汽車，可以直接從工廠里面提貨，而不用去管這輛汽車是怎么做出來的，以及這個汽車里面的具體實現。

• Hibernate 換數據庫只需換方言和驅動就可以。

優點：

⒈一個調用者想創建一個對象，只要知道其名稱就可以了。

⒉擴展性高，如果想增加一個產品，只要擴展一個工廠類就可以。

⒊屏蔽產品的具體實現，調用者只關心產品的接口。

缺點：每次增加一個產品時，都需要增加一個具體類和對象實現工廠，使得系統中類的個數成倍增加，在一定程度上增加了系統的復雜度，同時也增加了系統具體類的依賴。這并不是什么好事。

使用場景：

⒈日志記錄器：記錄可能記錄到本地硬盤、系統事件、遠程服務器等，用戶可以選擇記錄日志到什么地方。

⒉數據庫訪問，當用戶不知道最后系統采用哪一類數據庫，以及數據庫可能有變化時。

⒊設計一個連接服務器的框架，需要三個協議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個作為產品類，共同實現一個接口。

注意事項：

作為一種創建類模式，在任何需要生成復雜對象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是復雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過 new 就可以完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的復雜度。

實現

我們將創建一個 Shape 接口和實現 Shape 接口的實體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我們的演示類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 對象。它將向 ShapeFactory 傳遞信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE)，以便獲取它所需對象的類型。

步驟 1

創建一個接口:

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟 2

創建實現接口的實體類。

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

public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

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

步驟 3

創建一個工廠，生成基于給定信息的實體類的對象。

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

步驟 4

使用該工廠，通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。

public class FactoryPatternDemo {
 
   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
 
      //獲取 Circle 的對象，并調用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //調用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //獲取 Rectangle 的對象，并調用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //調用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //獲取 Square 的對象，并調用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //調用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

步驟 5

執行程序，輸出結果：

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.