抽象工厂模式（设计模式之工厂模式）

简单工厂模式简单工厂模式本身是违背开闭原则的，虽可通过反射配置文件解决，但总体来说不友好。一个类不需要知道所需对象的类，只需要知道具体类对应的工厂类。抽象工厂模式抽象工厂模式是对工厂方法模式的进一步深化。需要一组对象完成某种功能或多组对象完成不同的功能。代码实现接下来，对简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式进行代码实现。

工厂模式可以分为3类：

• 简单工厂模式
• 工厂方法模式
• 抽象工厂模式

• 解耦：将对象的创建和使用进行分离
• 可复用：对于创建过程比较复杂且在很多地方都使用到的对象，通过工厂模式可以提高对象创建的代码的复用性。
• 降低成本：由于复杂对象通过工厂进行统一管理，所以只需要修改工厂内部的对象创建过程即可维护对象，从而达到降低成本的目的。

简单工厂模式本身是违背开闭原则的，虽可通过反射 配置文件解决，但总体来说不友好。

• 何时使用简单工程模式？ 需要创建的对象少 客户端不需要关注对象的创建过程
• 优点 调用者想创建一个对象，只需要知道其名称即可
• 缺点 违背开闭原则，每增加一个对象都需要修改工厂类。
• 总结简单工厂模式代码简单，虽有多处if分支且违背开闭原则，但扩展性和可读性尚可，这样的代码在大多数情况下并无问题。

工厂方法模式

简单工厂模式违背了开闭原则，而工厂方法模式则是简单工厂模式的进一步深化，其不像简单工厂模式通过一个工厂来完成所有对象的创建，而是通过不同的工厂来创建不同的对象，每个对象有对应的工厂创建。

• 何时使用工厂方法模式？
• 一个类不需要知道所需对象的类，只需要知道具体类对应的工厂类。
• 一个类通过其子类来决定创建哪个对象，工厂类只需提供一个创建对象的接口。
• 将创建对象的任务委托给具体工厂，也可以动态指定由哪个工厂的子类创建。
• 简单工厂模式和工厂方法模式对比当对象的创建过程比较复杂，需要组合其他类对象做各种初始化操作时，推荐使用工厂方法模式，将复杂的创建逻辑拆分到多个工厂类中使得每个工厂类不过于复杂。而使用简单工厂模式则会将所有的创建逻辑都放到一个工厂类，会导致工厂类过于复杂。
• 优点
• 调用者想创建一个对象，只需要知道其名称即可。
• 扩展性高，如果增加一个类，只需要扩展一个工厂类。
• 对调用者屏蔽对象具体实现，调用者只需要关注接口。
• 缺点
• 当增加一个具体类时，需要增加其对应的工厂类，在一定程度上增加了系统的复杂度。

抽象工厂模式

抽象工厂模式是对工厂方法模式的进一步深化。在工厂方法模式中，工厂仅可创建一种对象；然而，在抽象工厂模式中，工厂不仅可创建一种对象，还可创建一组对象。

• 何时使用抽象工厂模式？ 需要一组对象完成某种功能或多组对象完成不同的功能。 系统稳定，不会额外增加对象
• 优点 扩展性高，可通过一组对象实现某个功能
• 缺点 一旦增加就需要修改原有代码，不符合开闭原则，所以尽可能用在不需要修改的场景。

代码实现

接下来，对简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式进行代码实现。

假设我们有产品电脑，通过工厂模式来创建具体的电脑对象。首先先定义具体类(即产品)，包括

package factory.model;/** *电脑：开机，关机 */public interface Computer {void powerOn();void powerOff();}

华为电脑：实现了Computer接口

package factory.model;public class HuaweiComputer implements Computer {public void powerOn() {System.err.println("Huawei Computer power on");}public void powerOff() {System.err.println("Huawei Computer power off");}}

小米电脑：实现了Computer接口

package factory.model;public class XiaomiComputer implements Computer {public void powerOn() {System.err.println("Xiaomi Computer power on");}public void powerOff() {System.err.println("Xiaomi Computer power off");}}

• 简单工厂模式简单工厂模式结构比较简单，创建对象的任务由工厂类来完成。

工厂类，根据类型创建相应的对象：

package factory.simple;import factory.model.Computer;import factory.model.HuaweiComputer;import factory.model.XiaomiComputer;public class ComputerFactory {public Computer create(String type){if (type == null || type.length() == 0){return null;}if ("Huawei".equalsIgnoreCase(type)) {return new HuaweiComputer();} else if ("Xiaomi".equalsIgnoreCase(type)) {return new XiaomiComputer();}return null;}}

Client客户端：

package factory.simple;import factory.model.Computer;public class Client {public static void main(String[] args) {Computer huawei = new ComputerFactory().create("Huawei");huawei.powerOn();huawei.powerOff();Computer xiaomi = new ComputerFactory().create("Xiaomi");xiaomi.powerOn();xiaomi.powerOff();}}// 结果Huawei Computer power onHuawei Computer power offXiaomi Computer power onXiaomi Computer power off

• 工厂方法模式

工厂方法模式将工厂类抽象出来，由具体的子工厂类实现相应的接口，从而通过具体的工厂类创建相应的具体对象。UML类图如下：

工厂抽象类：

package factory.factoryMethod;import factory.model.Computer;public abstract class ComputerFactory {protected abstract Computer create();}

具体工厂实现，不同的工厂负责创建相应的具体对象：

package factory.factoryMethod;import factory.model.Computer;import factory.model.HuaweiComputer;public class HuaweiComputerFactory extends ComputerFactory {protected Computer create() {return new HuaweiComputer();}}

package factory.factoryMethod;import factory.model.Computer ;import factory.model.XiaomiComputer;public class XiaomiComputerFactory extends ComputerFactory {protected Computer create() {return new XiaomiComputer();}}

Client客户端：

package factory.factoryMethod;import factory.model.Computer ;public class Client {public static void main(String[] args) {Computer computer = new HuaweiComputerFactory().create();computer.powerOn();computer.powerOff();Computer computer1 = new XiaomiComputerFactory().create();computer1.powerOn();computer1.powerOff();}}// 结果Huawei Computer power onHuawei Computer power offXiaomi Computer power onXiaomi Computer power off

• 抽象工厂模式

假设Huawei电脑和Xiaomi电脑两个品牌都能够生产笔记本电脑和台式电脑。在抽象工厂模式中，一个具体工厂类具备生产多种类型产品的能力。例如在本例子中，Huawei电脑工厂类能够生产台式电脑和笔记本电脑。UML类图：

首先定义具体产品类：

package factory.abstractFactory.model;/** *电脑：开机，关机 */public interface Computer {void powerOn();void powerOff();}

台式电脑：

package factory.abstractFactory.model;public abstract class DesktopComputer implements Computer {public abstract void powerOn();public abstract void powerOff();}

package factory.abstractFactory.model;public class HuaweiDesktopComputer extends DesktopComputer {@Overridepublic void powerOn() {System.err.println("HuaweiDesktopComputer power on");}@Overridepublic void powerOff() {System.err.println("HuaweiDesktopComputer power off");}}

package factory.abstractFactory.model;public class XiaomiDesktopComputer extends DesktopComputer {@Overridepublic void powerOn() {System.err.println("XiaomiDesktopComputer power on");}@Overridepublic void powerOff() {System.err.println("XiaomiDesktopComputer power off");}}

笔记本电脑：

package factory.abstractFactory.model;public abstract class NoteBookComputer implements Computer {public abstract void powerOn();public abstract void powerOff();}

package factory.abstractFactory.model;public class HuaweiNoteBookComputer extends NoteBookComputer {@Overridepublic void powerOn() {System.err.println("HuaweiNoteBookComputer power on");}@Overridepublic void powerOff() {System.err.println("HuaweiNoteBookComputer power off");}}

package factory.abstractFactory.model;public class XiaomiNoteBookComputer extends NoteBookComputer {@Overridepublic void powerOn() {System.err.println("XiaomiNoteBookComputer power on");}@Overridepublic void powerOff() {System.err.println("XiaomiNoteBookComputer power off");}}

抽象工厂类，定义了生产台式电脑和笔记本电脑的抽象方法，由不同品牌的具体工厂类实现：

package factory.abstractFactory;import factory.abstractFactory.model.Computer;public abstract class AbstractComputerFactory {public abstract Computer createDesktopComputer();public abstract Computer createNoteBookComputer();}

Huawei工厂类：

package factory.abstractFactory;import factory.abstractFactory.model.Computer;import factory.abstractFactory.model.HuaweiDesktopComputer;import factory.abstractFactory.model.HuaweiNoteBookComputer;public class HuaweiComputerFactory extends AbstractComputerFactory {public Computer createDesktopComputer() {return new HuaweiDesktopComputer();}public Computer createNoteBookComputer() {return new HuaweiNoteBookComputer();}}

Xiaomi工厂类：

package factory.abstractFactory;import factory.abstractFactory.model.Computer;import factory.abstractFactory.model.XiaomiDesktopComputer;import factory.abstractFactory.model.XiaomiNoteBookComputer;public class XiaomiComputerFactory extends AbstractComputerFactory {public Computer createDesktopComputer() {return new XiaomiDesktopComputer();}public Computer createNoteBookComputer() {return new XiaomiNoteBookComputer();}}

Client客户端：

package factory.abstractFactory;import factory.abstractFactory.model.Computer;public class Client {public static void main(String[] args) {HuaweiComputerFactory huaweiComputerFactory = new HuaweiComputerFactory();Computer desktopComputer = huaweiComputerFactory.createDesktopComputer();desktopComputer.powerOn();desktopComputer.powerOff();Computer noteBookComputer = huaweiComputerFactory.createNoteBookComputer();noteBookComputer.powerOn();noteBookComputer.powerOff();XiaomiComputerFactory XiaomiComputerFactory = new XiaomiComputerFactory();Computer desktopComputer1 = XiaomiComputerFactory.createDesktopComputer();desktopComputer1.powerOn();desktopComputer1.powerOff();Computer noteBookComputer1 = XiaomiComputerFactory.createNoteBookComputer();noteBookComputer1.powerOn();noteBookComputer1.powerOff();}}// 结果HuaweiDesktopComputer power onHuaweiDesktopComputer power offHuaweiNoteBookComputer power onHuaweiNoteBookComputer power offXiaomiDesktopComputer power onXiaomiDesktopComputer power offXiaomiNoteBookComputer power onXiaomiNoteBookComputer power off

作者：topshi链接：https://www.jianshu.com/p/ab99d3cff312来源：简书著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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