Java 設計模式之工廠模式

工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最經常使用的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立對象的最佳方式。
在工廠模式中，咱們在建立對象時不會對客戶端暴露建立邏輯，而且是經過使用一個共同的接口來指向新建立的對象。咱們只關注建立工廠對象。經過給工廠對象傳遞不一樣參數來實現得到不一樣的子類。

介紹

意圖

定義一個建立對象的接口，讓其子類本身決定實例化哪個工廠類，工廠模式使其建立過程延遲到子類進行。

主要解決

主要解決接口選擇的問題。咱們經過工廠來替咱們選擇，對於不知情的人，只要傳入參數，工廠會自動爲咱們選擇一個類。

什麼時候使用

咱們明確地計劃不一樣條件下建立不一樣實例時。

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。也就是說實際返回的是接口類。

應用實例

一、您須要一輛汽車，能夠直接從工廠裏面提貨，而不用去管這輛汽車是怎麼作出來的，以及這個汽車裏面的具體實現。
二、Hibernate 換數據庫只需換方言和驅動就能夠。

優勢

一、一個調用者想建立一個對象，只要知道其名稱就能夠了。
二、擴展性高，若是想增長一個產品，只要擴展一個工廠類就能夠。
三、屏蔽產品的具體實現，調用者只關心產品的接口。

缺點

每次增長一個產品時，都須要增長一個具體類和對象實現工廠，使得系統中類的個數成倍增長，在必定程度上增長了系統的複雜度，同時也增長了系統具體類的依賴。這並非什麼好事。

使用場景

一、日誌記錄器：記錄可能記錄到本地硬盤、系統事件、遠程服務器等，用戶能夠選擇記錄日誌到什麼地方。
二、數據庫訪問，當用戶不知道最後系統採用哪一類數據庫，以及數據庫可能有變化時。
三、設計一個鏈接服務器的框架，須要三個協議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，能夠把這三個做爲產品類，共同實現一個接口。

注意事項

做爲一種建立類模式，在任何須要生成複雜對象的地方，均可以使用工廠方法模式。有一點須要注意的地方就是複雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只須要經過 new 就能夠完成建立的對象，無需使用工廠模式。若是使用工廠模式，就須要引入一個工廠類，會增長系統的複雜度。

實現

咱們將建立一個 Shape 接口和實現 Shape 接口的實體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo，咱們的演示類使用 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。

步驟一

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟二

建立接口的實現類

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.");
   }
}

步驟三

建立一個工廠，生成基於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;
   }
}

步驟四

使用該工廠，經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，並調用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //調用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //獲取 Rectangle 的對象，並調用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //調用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //獲取 Square 的對象，並調用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //調用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

步驟五

執行程序，輸出結果

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