簡單工廠模式&工廠方法模式&抽象工廠模式

簡單工廠模式

先來看一個問題，我們要給手機買一個手機殼，因為各種手機形狀不一致，所以手機殼有很多種類，下面用代碼的形式處理這個問題

String phoneName = "xxx";
// 所有的shell都是繼承自PhoneShell，這里偷個懶就不寫了。
PhoneShell shell = null;
if("Iphone".equals(phoneName)){
    shell = new IphoneShell();
}else if("huawei".equals(phoneName)){
    shell = new HuaweiShell();
}....

在這個例子的代碼實現里，我們用到了很多的if else，不是說不能用if else 但是過多的if else堆砌會顯得代碼不是那么的簡潔，這時我們把這些判斷邏輯封裝起來

public class PhoneShellFactory{
    public static PhoneShell getPhoneShell(String phoneName){
        if("Iphone".equals(phoneName)){
            return new IphoneShell();
        }else if("huawei".equals(phoneName)){
            return new HuaweiShell();
        }...
    }
}

再次編寫解決這個問題的代碼，代碼就成了下面這個樣子

String phoneName = "xxx";
PhoneShell shell = PhoneShellFactory.getPhoneShell(phoneName);

代碼就變得十分簡潔了，但是還是有問題，雖然原本的if else沒了，但是我們在編寫PhoneShellFactory這個類的時候還是寫了if else啊，這不是自欺欺人嗎？復雜度不會消失，只會轉移，所以我們把根據手機類型獲得手機殼的過程封裝在一個類之中，這像不像你去手機店買手機殼，只需要告訴店家你的手機類型，店家就會給你找來合適的手機殼，而不是你自己挨個去找，這就是簡單工廠模式，也叫做靜態工廠模式，因為只有一個獲得商品的靜態方法，所以沒必要每次都實例化工廠對象，簡單工廠模式是有違開閉原則的，開閉原則簡單來說就是，允許對代碼進行擴展，但是不允許對原有的代碼進行修改，所以如果我們要增加商店提供的手機殼的種類就要修改PhoneShellFactory的代碼，這就有違開閉原則。簡單工廠模式也並不是每次都要創建新的對象，也可以在代碼邏輯里加入緩存，這里就不作贅述。

工廠方法模式

前面說的簡單工廠方法是有違開閉原則的，相反的，工廠方法模式是不違背開閉原則的，但是工廠方法並不是簡單工廠的進階版本，他倆的着重點是有區別的，首先我們定義一個ShellFactory接口

public interface ShellFactory {
    public PhoneShell getShell();
}

接下來我們定義兩個實現ShellFactory的類

public class IphoneShellFactory extends ShellFactory {
    @Override
    public PhoneShell getShell() {
        return new IphoneShell();
    }
}

public class HuaweiShellFactory extends ShellFactory {
    @Override
    public PhoneShell getShell() {
        return new HuaweiShell();
    }
}

下面我們編寫購買手機殼的代碼

ShellFactory sf = new IphoneShellFactory();
PhoneShell shell = sf.getShell();

類圖如下

工廠模式滿足了開閉原則，如果我們需要增加一個手機殼的種類，只需要編寫一個實現ShellFactory的類即可，但是如果想要根據傳入的手機類型創建手機殼工廠，還是需要if else邏輯判斷，所以前面說工廠方法並不是簡單工廠的進階版本，他倆的着重點是有區別的，看完上面的代碼可能會有一個疑問，既然都知道是要iphone的手機殼那我們直接new 一個IphoneShell不就行了，還用整這么麻煩嗎？還要先new 一個IphoneShellFactory然后調用getShell才能得到IphoneShell簡直不要太復雜，其實上面的代碼只是簡單的說明了工廠方法模式滿足了開閉原則，工廠方法模式的着重點其實是隱藏創建產品的細節，且不一定每次都會真正創建產品，還是用代碼來說，我們來一個實現ShellFactory的類

public class XiaomiShellFactory implements ShellFactory {
    @Override
    public PhoneShell getShell() {
        PhoneShell shell = new XiaomiShell();
        shell.rePrint(); // 手機殼重新噴塗顏色；
        return shell;
    }
}

這里我們在getShell方法里，加了一點細節，在實際的業務中可能創建一個產品對象有很多的細節操作，工廠方法模式的意義就是隱藏這些細節，再舉一個簡單的例子，比如我們買手機，同一款手機會有很多可變的參數，比如顏色，RAM，ROM，

public class Mi10Blue6$256PhoneFactory implements PhoneFactory {
    @Override
    public Phone getPhone() {
        Phone phone = new Mi10();
        phone.printColor("Blue");
        phone.setRAM(6);
        phone.setROM(256);
        return phone
    }
}

當然這個例子還是有點單薄，操作比較簡單，也可以用構造函數實現，這里只是理解一下思想，不必較真，真實的業務里可能不僅僅是對POJO屬性的簡單操作。那不一定每次都會真正創建產品又是什么意思呢，還是用代碼來說

public class XiaomiShellFactory implements ShellFactory {
    static Stack stack = new Stack();
    static{
        // 櫃台上一開始可能就擺放着一些手機殼，可能是熱賣的，也可能是拿給別的顧客看，顧客沒買的。
        // 從倉庫取手機殼相當於創建一個新的手機殼， 從櫃台獲取相當於沒有新創建一個
        stack.push(new XiaomiShell());
    }
    @Override
    public PhoneShell getShell() {
        if(stack.isEmpty()){
            return new XiaomiShell();
        }else{
            return (PhoneShell) stack.pop();
        }
    }
}

這里對應到實際的業務中可能就是相應的緩存。

抽象工廠

工廠方法模式只是生產一個對象也就是一個產品，有時業務特別復雜，需要一個工廠得到多個產品怎么辦？這時候就該抽象工廠出場了，從工廠方法模式來理解，一個工廠能創建一類產品，如果需要創建多類產品，那就是需要創建工廠的工廠，下面上代碼，首先創建接口ElectronicsmakersFactory

public interface ElectronicsmakersFactory{
    public Phone getPhone();
    public Computer getComputer();
}

接着創建實現類

public XiaoMiFactory implements ElectronicsmakersFactory{
    @Override
    public Phone getPhone() {
        return new Mi10PhoneFactory.getPhone();
    }
    @Override
    public Computer getComputer() {
        return new MiBookComputerFactory.getComputer();
    }
}

public AppleFactory implements ElectronicsmakersFactory{
    @Override
    public Phone getPhone() {
        return new Ip11PhoneFactory.getPhone();
    }
    @Override
    public Computer getComputer() {
        return new MacBookProComputerFactory.getComputer();
    }
}

調用時的代碼

ElectronicsmakersFactory ef = new XiaoMiFactory();
Phone phone = ef.getPhone();
Computer computer = ef.getComputer();

類圖如下

總結

簡單工廠模式主要注重於隱藏處理邏輯，工廠方法模式注重於隱藏裝配類的細節，抽象工廠模式主要是處理復雜的業務邏輯，層級比較多。