Java 设计模式之工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最经常使用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于建立型模式，它提供了一种建立对象的最佳方式。
在工厂模式中，咱们在建立对象时不会对客户端暴露建立逻辑，而且是经过使用一个共同的接口来指向新建立的对象。咱们只关注建立工厂对象。经过给工厂对象传递不一样参数来实现得到不一样的子类。

介绍

意图

定义一个建立对象的接口，让其子类本身决定实例化哪个工厂类，工厂模式使其建立过程延迟到子类进行。

主要解决

主要解决接口选择的问题。咱们经过工厂来替咱们选择，对于不知情的人，只要传入参数，工厂会自动为咱们选择一个类。

什么时候使用

咱们明确地计划不一样条件下建立不一样实例时。

如何解决

让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。也就是说实际返回的是接口类。

应用实例

一、您须要一辆汽车，能够直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么作出来的，以及这个汽车里面的具体实现。
二、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就能够。

优势

一、一个调用者想建立一个对象，只要知道其名称就能够了。
二、扩展性高，若是想增长一个产品，只要扩展一个工厂类就能够。
三、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点

每次增长一个产品时，都须要增长一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增长，在必定程度上增长了系统的复杂度，同时也增长了系统具体类的依赖。这并非什么好事。

使用场景

一、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，用户能够选择记录日志到什么地方。
二、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
三、设计一个链接服务器的框架，须要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，能够把这三个做为产品类，共同实现一个接口。

注意事项

做为一种建立类模式，在任何须要生成复杂对象的地方，均可以使用工厂方法模式。有一点须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，特别是只须要经过 new 就能够完成建立的对象，无需使用工厂模式。若是使用工厂模式，就须要引入一个工厂类，会增长系统的复杂度。

实现

咱们将建立一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo，咱们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

步骤一

public interface Shape {
   void draw();
}

步骤二

建立接口的实现类

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.");
   }
}

步骤三

建立一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。

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，经过传递类型信息来获取实体类的对象。

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();
 
      //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

步骤五

执行程序，输出结果

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