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深入理解Java工厂模式的三种实现方式

王林

Feb 20, 2024 am 09:30 AM

java 简单工厂模式

深入理解Java工厂模式的三种实现方式

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，将对象的创建过程与使用过程分离，能够帮助我们解耦代码，提高代码的可维护性和可扩展性。在Java中，工厂模式有着广泛的应用。本文将介绍Java工厂模式的三种实现方式，并提供具体的代码示例。

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

简单工厂模式又称为静态工厂模式，通过一个工厂类，根据不同的参数创建不同的实例对象。它包含三个角色：工厂类、抽象产品类和具体产品类。

下面是一个简单工厂模式的示例代码：

// 抽象产品类
interface Product {
    void print();
}

// 具体产品类A
class ProductA implements Product {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product A");
    }
}

// 具体产品类B
class ProductB implements Product {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product B");
    }
}

// 工厂类
class SimpleFactory {
    public static Product createProduct(String type) {
        if (type.equals("A")) {
            return new ProductA();
        } else if (type.equals("B")) {
            return new ProductB();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid product type.");
        }
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");
        productA.print();  // 输出：Product A
        
        Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");
        productB.print();  // 输出：Product B
    }
}

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以上代码中，抽象产品类Product定义了一个打印方法，具体产品类ProductA和ProductB实现了该方法。工厂类SimpleFactory通过静态方法createProduct根据传入的参数类型创建对应的产品对象。Product定义了一个打印方法，具体产品类ProductA和ProductB实现了该方法。工厂类SimpleFactory通过静态方法createProduct根据传入的参数类型创建对应的产品对象。

工厂方法模式（Factory Method Pattern）

工厂方法模式也称为工厂模式，它把工厂类的创建产品的逻辑分发到各个具体的工厂子类中。它包含四个角色：抽象工厂类、具体工厂类、抽象产品类和具体产品类。

下面是一个工厂方法模式的示例代码：

// 抽象产品类
interface Product {
    void print();
}

// 具体产品类A
class ProductA implements Product {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product A");
    }
}

// 具体产品类B
class ProductB implements Product {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product B");
    }
}

// 抽象工厂类
interface Factory {
    Product createProduct();
}

// 具体工厂类A
class FactoryA implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}

// 具体工厂类B
class FactoryB implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductB();
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factoryA = new FactoryA();
        Product productA = factoryA.createProduct();
        productA.print();  // 输出：Product A
        
        Factory factoryB = new FactoryB();
        Product productB = factoryB.createProduct();
        productB.print();  // 输出：Product B
    }
}

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以上代码中，抽象产品类Product定义了一个打印方法，具体产品类ProductA和ProductB实现了该方法。抽象工厂类Factory定义了一个创建产品的抽象方法，具体工厂类FactoryA和FactoryB分别实现了该方法，创建对应的产品对象。

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展，它由多个抽象产品类、多个具体产品类、一个抽象工厂类和多个具体工厂类组成。它提供了一种创建一族相关或相互依赖对象的最佳方式。

下面是一个抽象工厂模式的示例代码：

// 抽象产品类A
interface ProductA {
    void print();
}

// 具体产品A1
class ProductA1 implements ProductA {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product A1");
    }
}

// 具体产品A2
class ProductA2 implements ProductA {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product A2");
    }
}

// 抽象产品类B
interface ProductB {
    void print();
}

// 具体产品B1
class ProductB1 implements ProductB {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product B1");
    }
}

// 具体产品B2
class ProductB2 implements ProductB {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Product B2");
    }
}

// 抽象工厂类
interface AbstractFactory {
    ProductA createProductA();
    ProductB createProductB();
}

// 具体工厂类1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
    @Override
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }
    
    @Override
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}

// 具体工厂类2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
    @Override
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }
    
    @Override
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();
        ProductA productA1 = factory1.createProductA();
        productA1.print();  // 输出：Product A1
        
        ProductB productB1 = factory1.createProductB();
        productB1.print();  // 输出：Product B1
        
        AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();
        ProductA productA2 = factory2.createProductA();
        productA2.print();  // 输出：Product A2
        
        ProductB productB2 = factory2.createProductB();
        productB2.print();  // 输出：Product B2
    }
}

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以上代码中，抽象产品类ProductA和ProductB分别定义了一个打印方法，具体产品类ProductA1、ProductA2、ProductB1和ProductB2实现了该方法。抽象工厂类AbstractFactory定义了两个创建产品的抽象方法，具体工厂类ConcreteFactory1和ConcreteFactory2

Product

ProductA

ProductB

Factory

FactoryA

FactoryB

ProductA

ProductB

ProductA1

ProductA2

ProductB1

ProductB2