我以订披萨为例，给朋友详细讲了Java设计模式的3种工厂模式

摘要：工厂模式是将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。

本文分享自华为云社区《【Java设计模式】用披萨订购案例详细讲解三种工厂模式》，作者：我是一棵卷心菜。

一、使用传统方法

类图

步骤概括

步骤一：创建一个Pizza抽象类

 public abstract class Pizza {public String name;public abstract void prepare();public void bake() {System.out.println(name + " baking");}public void cut() {System.out.println(name + " cutting");}public void box() {System.out.println(name + " boxing");}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

分析： 这个类用来代表制作披萨的整个流程：准备阶段prepare()、烘烤阶段bake()、切割阶段cut()和打包阶段box() ，假设各个披萨的准备阶段需要的材料不一样，所以把准备阶段定义为一个抽象方法，其它三个阶段都一样。

步骤二：创建两个披萨类

public class CheesePizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {System.out.println("奶酪披萨正在准备中");}
}

分析： 这个类代表奶酪披萨，简单重写一下准备阶段

 public class BeefPizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {System.out.println("牛肉披萨正在准备中");}
}

分析： 这个类代表牛肉披萨，也简单重写一下准备阶段

步骤三：制定订购披萨类

 public class OrderPizza {public OrderPizza() {Pizza pizza = null;do {String pizzaType = getType();if ("cheese".equalsIgnoreCase(pizzaType)) {pizza = new CheesePizza();pizza.setName("cheese");} else if ("beef".equalsIgnoreCase(pizzaType)) {pizza = new BeefPizza();pizza.setName("beef");} else {break;}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();} while (true);}// 写一个方法，可以获取希望订购的披萨种类private String getType() {try {BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza 种类:");String str = strin.readLine();return str;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return "";}}
}

分析： 慢慢看代码，可以明白，订购披萨的逻辑代码写在了该类的构造器中，getType()方法是用来获取希望订购的披萨种类。但是，如果我们需要添加新的披萨，就需要从这个类中继续添加相应的逻辑语句，从而修改了订购披萨的这个类，就违反了OCP原则

步骤四：创建运行类

 public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {new OrderPizza();}
}

运行结果：

优缺点分析

优点：比较好理解，简单易操作
缺点：违反了设计模式的ocp原则，即对扩展开放，对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码

二、使用简单工厂

类图

基本介绍

简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式
简单工厂模式定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为(代码)
在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式

步骤概括

步骤一：创建简单工厂

public class SimpleFactory {public static Pizza createPizza2(String orderType) {Pizza pizza = null;if ("beef".equalsIgnoreCase(orderType)) {pizza = new BeefPizza();pizza.setName(" beef ");} else if ("cheese".equalsIgnoreCase(orderType)) {pizza = new CheesePizza();pizza.setName("cheese");}return pizza;}
}

分析： 简单工厂又叫做静态工厂，我们写一个静态方法，可以方便后面代码的调用，这里用到的类，跟用传统方法用到的类一样，没有改变

步骤二：制定订购披萨类

public class OrderPizza2 {public OrderPizza2() {do {String orderType = getType();Pizza pizza = SimpleFactory.createPizza2(orderType);if (pizza != null) {pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();} else {System.out.println(" 订购披萨失败 ");break;}} while (true);}private String getType() {try {BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza 种类:");String str = strin.readLine();return str;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return "";}}
}

分析： 该类的构造器中用到了简单工厂类SimpleFactory，这样，我们就不需要在订购披萨这一行为中去写增加新的披萨的代码了，而是从工厂中写添加新的披萨的代码，就不用再改动这个类。

运行结果：

优点分析

使用简单工厂模式来创建对象，更加的方便灵活，不需要修改订购披萨的逻辑

三、使用工厂方法

新的需求

客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza

类图

基本介绍

工厂方法模式设计方案：将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。
工厂方法模式：定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。

步骤概括

步骤一：创建四个披萨类

public class BJCheesePizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {setName("北京的奶酪pizza");System.out.println("北京的奶酪pizza 准备原材料");}
}

分析： Pizza类跟上面的代码一样，我就没有再次写了。此类是用来创建北京的奶酪口味的披萨

public class BJPepperPizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {setName("北京的胡椒pizza");System.out.println("北京的胡椒pizza 准备原材料");}
}

分析： 此类是用来创建北京的辣椒口味的披萨

public class LDCheesePizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {setName("伦敦的奶酪pizza");System.out.println("伦敦的奶酪pizza 准备原材料");}
}

分析： 此类是用来创建伦敦的奶酪口味的披萨

public class LDPepperPizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {setName("伦敦的胡椒pizza");System.out.println("伦敦的胡椒pizza 准备原材料");}
}

分析： 此类是用来创建伦敦的辣椒口味的披萨

步骤二：创建订购披萨抽象类

public abstract class OrderPizza {abstract Pizza createPizza(String orderType);public OrderPizza() {do {String orderType = getType();Pizza pizza = createPizza(orderType); //抽象方法，由工厂子类完成if (pizza == null){System.out.println("订购披萨失败");break;}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();} while (true);}private String getType() {try {BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza 种类:");String str = strin.readLine();return str;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return "";}}
}

分析： 此类中定义一个抽象方法createPizza(), 让各个工厂子类自己实现，构造器中写订购披萨的代码逻辑；getType()方法跟原来的没有区别。

public class BJOrderPizza extends OrderPizza {@OverridePizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new BJPepperPizza();}return pizza;}
}

分析： 此类用来继承OrderPizza类，成为北京地区的订购披萨分销商

public class LDOrderPizza extends OrderPizza {@OverridePizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new LDCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new LDPepperPizza();}return pizza;}
}

分析： 此类也用来继承OrderPizza类，成为伦敦地区的订购披萨分销商

步骤三：创建运行类

public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {String loc = "beijing";if (loc.equals("beijing")) {new BJOrderPizza();} else {new LDOrderPizza();}}
}

分析： 假设就是买北京地区的披萨

运行结果：

四、使用抽象工厂

类图

基本介绍

抽象工厂模式定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类
抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合
从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)
将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂) 和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。

步骤概括

步骤一：创建总工厂接口

public interface AbsFactory {public Pizza createPizza(String orderType);
}

分析： 此类是用来让下面的工厂子类来具体实现

步骤二：创建分工厂

public class BJFactory implements AbsFactory {@Overridepublic Pizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")){pizza = new BJPepperPizza();}return pizza;}
}

分析： 这是工厂子类，用来制作北京的披萨

public class LDFactory implements AbsFactory {@Overridepublic Pizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if (orderType.equals("cheese")) {pizza = new LDCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new LDPepperPizza();}return pizza;}
}

分析： 这是工厂子类，用来制作伦敦的披萨

步骤三：创建订购类

public class OrderPizza {private AbsFactory factory;public OrderPizza(AbsFactory factory) {setFactory(factory);}private void setFactory(AbsFactory factory) {do {this.factory = factory;String orderType = getType();// factory 可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类Pizza pizza = factory.createPizza(orderType);if (pizza == null) { System.out.println("订购失败");break;}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();} while (true);}   private String getType() {try {BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza 种类:");String str = strin.readLine();return str;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return "";}}
}

分析： Pizza pizza = factory.createPizza(orderType);这一语句主要运用的是java基础里面的多态，具体的实现功能交给实现其接口的子类

步骤四：创建运行类

public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {new OrderPizza(new LDFactory());}
}

分析： 假设买的是伦敦地区的披萨

运行结果：

总结

1、工厂模式的意义：

将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。

2、三种工厂模式 (简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)

3、设计模式的依赖抽象原则

创建对象实例时，不要直接 new 类, 而是把这个new 类的动作放在一个工厂的方法中，并返回
不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)
不要覆盖基类中已经实现的方法。

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