Java中的设计模式：工厂模式

大家好，我是微赚淘客系统3.0的小编，是个冬天不穿秋裤，天冷也要风度的程序猿！

1. 什么是工厂模式？

工厂模式是一种创建型设计模式，用于创建对象的过程被推迟到子类。它提供了一种创建对象的最佳方式，而无需明确指定它们的具体类。工厂模式在面向对象编程中被广泛应用，有助于代码的灵活性和可维护性。

2. 简单工厂模式

简单工厂模式是工厂模式的最简单形式，它通过一个共同的接口或父类来创建对象，但客户端不需要知道具体实现类。以下是一个简单工厂模式的示例：

package cn.juwatech.factory;

// 接口
public interface Shape {
    void draw();
}

// 实现类1
package cn.juwatech.factory;

public class Rectangle implements Shape {

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

// 实现类2
package cn.juwatech.factory;

public class Circle implements Shape {

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

// 简单工厂类
package cn.juwatech.factory;

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("RECTANGLE")) {
            return new Rectangle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        }
        return null;
    }
}

// 测试类
package cn.juwatech;

import cn.juwatech.factory.Shape;
import cn.juwatech.factory.ShapeFactory;

public class FactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();

        // 获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法
        Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

        // 调用 Circle 的 draw 方法
        shape1.draw();

        // 获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
        Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

        // 调用 Rectangle 的 draw 方法
        shape2.draw();
    }
}

3. 工厂方法模式

工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口，但是由子类决定要实例化的类是哪一个。以下是工厂方法模式的示例：

package cn.juwatech.factory;

// 接口
public interface Shape {
    void draw();
}

// 实现类1
package cn.juwatech.factory;

public class Rectangle implements Shape {

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

// 实现类2
package cn.juwatech.factory;

public class Circle implements Shape {

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

// 工厂接口
package cn.juwatech.factory;

public interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}

// 具体工厂类1
package cn.juwatech.factory;

public class RectangleFactory implements ShapeFactory {

    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Rectangle();
    }
}

// 具体工厂类2
package cn.juwatech.factory;

public class CircleFactory implements ShapeFactory {

    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}

// 测试类
package cn.juwatech;

import cn.juwatech.factory.Shape;
import cn.juwatech.factory.CircleFactory;
import cn.juwatech.factory.RectangleFactory;
import cn.juwatech.factory.ShapeFactory;

public class FactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用 CircleFactory 创建 Circle 的对象
        ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
        Shape circle = circleFactory.createShape();
        circle.draw();

        // 使用 RectangleFactory 创建 Rectangle 的对象
        ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();
        Shape rectangle = rectangleFactory.createShape();
        rectangle.draw();
    }
}

4. 抽象工厂模式

抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。以下是抽象工厂模式的示例：

package cn.juwatech.factory;

// 形状接口
public interface Shape {
    void draw();
}

// 颜色接口
public interface Color {
    void fill();
}

// 具体形状实现类1
package cn.juwatech.factory;

public class Rectangle implements Shape {

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

// 具体形状实现类2
package cn.juwatech.factory;

public class Circle implements Shape {

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

// 具体颜色实现类1
package cn.juwatech.factory;

public class Red implements Color {

    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("Inside Red::fill() method.");
    }
}

// 具体颜色实现类2
package cn.juwatech.factory;

public class Blue implements Color {

    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
    }
}

// 抽象工厂接口
package cn.juwatech.factory;

public interface AbstractFactory {
    Shape createShape();
    Color createColor();
}

// 具体工厂类1
package cn.juwatech.factory;

public class ShapeFactory implements AbstractFactory {

    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Rectangle();
    }

    @Override
    public Color createColor() {
        return new Red();
    }
}

// 具体工厂类2
package cn.juwatech.factory;

public class ColorFactory implements AbstractFactory {

    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }

    @Override
    public Color createColor() {
        return new Blue();
    }
}

// 测试类
package cn.juwatech;

import cn.juwatech.factory.AbstractFactory;
import cn.juwatech.factory.Shape;
import cn.juwatech.factory.Color;
import cn.juwatech.factory.ShapeFactory;
import cn.juwatech.factory.ColorFactory;

public class AbstractFactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 获取形状工厂
        AbstractFactory shapeFactory = new ShapeFactory();

        // 获取形状为 Rectangle 的对象
        Shape shape1 = shapeFactory.createShape();

        // 调用 Rectangle 的 draw 方法
        shape1.draw();

        // 获取颜色工厂
        AbstractFactory colorFactory = new ColorFactory();

        // 获取颜色为 Blue 的对象
        Color color1 = colorFactory.createColor();

        // 调用 Blue 的 fill 方法
        color1.fill();
    }
}

总结

本文介绍了工厂模式及其在Java中的三种主要形式：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。每种模式都有其独特的应用场景和实现方式，可以帮助开发人员更好地管理对象的创建过程，提高代码的可扩展性和可维护性。

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