简单工厂、工厂方法和抽象工厂的总结

首先，放上项目github地址: https://github.com/codethereforam/java-design-patterns, 我是用java实现的

1、前言

题目中的这三个设计模式属于建立型模式，做用是为了抽象实例化过程。

我以前学过这三个设计模式，但最近发现又没法厘清这三个的区别了，为了不下次又忘了，因而想动手记录下来。

可能有同窗有疑问，提早说一下，下面所展现的类图由IDEA自带插件UML Support自动生成，而时序图由插件SequencePlugin自动生成。若是有同窗对类图和时序图还不了解，请先google自学一下。

下面我结合模拟场景总结一下这三个模式，具体代码请点击本文开头的github连接。

2、简单工厂

模拟场景：一个用户管理系统，假设只有一张User表。原本用的mysql，但需求忽然发生变化，如今要用Oralce，因为这两个数据库的SQL语句有些差异，须要重写数据库层面的代码，如今要求系统能够灵活切换数据库。

关键代码：

public class UserDAOFactory {
    //静态工厂方法
    public static UserDAO createUserDAO(String database) {
        UserDAO userDAO = null;
        switch (database) {
            case "mysql":
                userDAO = new UserDAOMysqlImpl();
                break;
            case "oracle":
                userDAO = new UserDAOOracleImpl();
                break;
            default:
        }
        return userDAO;
    }
}

分析：若是如今要改用SQL server数据库，须要添加一个UserDAOSqlserverImpl，而后在UserDAOFactory类的createUserDAO方法中添加一个case，这显然违背了开闭原则。

• 特色
  • 工厂类包含必要的逻辑判断来选择生产具体产品
  • 用于生产单个产品
• 优势
  • 去除客户端与具体产品的依赖
• 缺点
  • 添加产品须要修改工厂类，违背开闭原则
• 角色
  • 抽象产品(UserDAO)
  • 具体产品(UserDAOMysqlImpl & UserDAOOracleImpl)
  • 工厂(UserDAOFactory)

3、工厂方法

模拟场景：和上述简单工厂模拟场景同样

分析：若是如今要改用SQL server数据库，则需添加一个UserDAOSqlserverImpl和相应的工厂UserDAOFactorySqlserverImpl，再更改Main中的实例化代码，这知足了开闭原则，扩展很方便。但若是支持的数据库一多，那工厂就会泛滥。

• 特色
  • 一个产品对应一个工厂类
  • 用于生产某种类型产品
• 优势
  • 方便添加新产品
  • 添加新产品只需添加相应工厂类，符合开闭原则
• 缺点
  • 产品多时，工厂泛滥
• 角色
  • 抽象产品(UserDAO)
  • 具体产品(UserDAOMysqlImpl & UserDAOOracleImpl)
  • 抽象工厂(UserDAOFactory)
  • 具体工厂(UserDAOFactoryMysqlImpl & UserDAOFactoryOracleImpl)

4、抽象工厂

模拟场景：在以前的场景基础上，若是系统原本还有一个日志表，是用来记录日志的。

分析：若是如今要改用SQL server数据库，则需添加UserDAOSqlserverImpl、LogDAOSqlserverImpl和DAOFactorySqlserverImpl，再更改Main中的实例化代码。但若是如今要添加一个其余的表，那么就要改DAOFactory接口和接口中方法的实现，要改动的地方太多。

• 特色
  • 用于生产一系列产品
• 优势
  • 易于改变工厂生产行为，产生新的产品系列
  • 具体建立过程与客户端分离，客户端经过接口操纵实例（factory1.createUserDAO().add()）
• 缺点
  • 添加新产品，要修改抽象工厂接口、具体工厂，改动太多
• 角色
  • 抽象产品(UserDAO & LogDAO)
  • 具体产品(UserDAOMysqlImpl & UserDAOOracleImpl & LogDAOMysqlImpl & LogDAOOracleImpl)
  • 抽象工厂(DAOFactory)
  • 具体工厂(DAOFactoryMysqlImpl & DAOFactoryOracleImpl)

5、用简单工厂改进抽象工厂

关键代码（选取DataAccess）：

public UserDAO createUserDAO() {
        UserDAO userDAO = null;
        switch (database) {
            case MYSQL:
                userDAO = new UserDAOMysqlImpl();
                break;
            case ORACLE:
                userDAO = new UserDAOOracleImpl();
                break;
            default:
        }
        return userDAO;
}

分析：与抽象工厂相比，该方法减小了三个类，添加了一个DataAccess类，类的数量减小了，系统复杂性下降。若是如今要改用SQL server数据库，则需添加UserDAOSqlserverImpl和LogDAOSqlserverImpl，而后在DataAccess类中的createUserDAO方法和createLogDAO方法分别添加一个case，这违背了开闭原则。

• 特色
  • 用DataAccess取代抽象工厂和具体工厂
  • DataAccess经过判断控制生产行为
• 优势
  • 减小类
• 缺点
  • 添加新产品系列，要改动DataAccess中的switch-case

6、用反射改进抽象工厂

关键代码（选取DataAccess）：

public static final String PACKAGE_NAME = DataAccess.class.getPackage().getName();

public UserDAO createUserDAO() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        String className = PACKAGE_NAME + ".UserDAO" + database + "Impl";
        return (UserDAO) Class.forName(className).newInstance();
}

分析：若是要换数据库，则无需修改DataAccess类中的代码。若是要添加表，只须要添加一个抽象产品接口和两个具体产品实现，而后在DataAccess中添加一个create**方法，扩展起来很是方便。

• 优势
  • 减小类
  • 解决抽象工厂添加产品改动较多的问题，方便扩展
• 可以使用配置文件继续完善

7、总结

若是你仔细看到这，你可能会以为我例子举的不恰当，哪里有系统只有一个表的呢，前面的场景直接考虑抽象工厂就好了。我认可我举的例子有问题，以前写代码时没有发现，应该是当时理解的还不够深刻。

简单工厂和工厂方法的模拟场景应该改成：系统原本有一直表，但如今要添加表，而不是换数据库。而抽象工厂的模拟场景应该改成：在上述的基础上要换数据库。若是你理解了三个模式，我想这两个模拟场景你应该也知道怎么实现了。

本文的例子我参考了大话设计模式，但其余代码和文字是我本身的理解。若是有错误，望各位不吝赐教，在评论区指出。

8、参考资料

• 大话设计模式，by 程杰