设计模式：工厂方式模式、抽象工厂模式

前言

在面向对象程序设计中，工厂通常是一个用来创建其他对象的对象。工厂是构造方法的抽象，用来实现不同的分配方案。

工厂方法模式

工厂方法模式（英语：Factory method pattern）是一种实现了“工厂”概念的面向对象设计模式。就像其他创建型模式一样，它也是处理在不指定对象具体类型的情况下创建对象的问题。工厂方法模式的实质是“定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。”

根据定义可以知道，工厂方法模式的实质是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。类的实例在子类中进行。
首先创建一个创建对象的接口ProgrammeFactory

public interface ProgrammeFactory {Video getVideo();
}

只有一个方法用于获取各类语言的教学视频，再定义两个子类去实现它

// 获取Java语言的教学视频
public class JavaProgrammeFactory implements ProgrammeFactory {@Overridepublic Video getVideo() {System.out.println("获取Java视频教程");return new JavaVideo();}}// 获取Python语言的教学视频
public class PythonProgrammeFactory implements ProgrammeFactory {@Overridepublic Video getVideo() {System.out.println("获取Python视频教程");return new PythonVideo();}}

测试代码

public class FactoryMethodDemo {public static void main(String[] args) {ProgrammeFactory factory = new JavaProgrammeFactory();factory.getVideo();factory = new PythonProgrammeFactory();factory.getVideo();}
}

工厂方法模式适用场景：

创建对象需要大量重复代码
客户端（应用层）不依赖与产品类实例如何被创建、实现等细节
一个类通过其子类来指定创建哪个对象

工厂方法模式优点：

用户只需关心所需要产品对应的工厂，无需关心创建的细节
加入新产品符合开闭原则，提供可扩展性

工厂方法模式缺点：

类的个数容易过多，增加复杂性
增加了系统的抽象性和理解难度

完整代码：工厂方法模式

抽象工厂模式

抽象工厂模式（英语：Abstract factory pattern）是一种软件开发设计模式。抽象工厂模式提供了一种方式，可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来。在正常使用中，客户端程序需要创建抽象工厂的具体实现，然后使用抽象工厂作为接口来创建这一主题的具体对象。客户端程序不需要知道（或关心）它从这些内部的工厂方法中获得对象的具体类型，因为客户端程序仅使用这些对象的通用接口。抽象工厂模式将一组对象的实现细节与他们的一般使用分离开来。

抽象工厂模式主要用来解决产品族的问题。比如工厂模式中提到的两种语言，不止有教学视频，还有文章等，如此一来，就可以分为：Java视频、Java文章、Python视频、Python文章四种产品。其中Java视频和Java文章属于同一产品族，Python视频和Python文章属于同一产品族。而Java视频和Python视频属于不同产品族的同一产品等级，Java文章和Python文章也是如此。这时便要用到抽象工厂模式

首先创建一个创建对象的接口ProgrammeFactory

public interface ProgrammaFactory {Video getVideo();Article getArticle();
}

有两个方法用于获取视频教程和文章教程（同一产品族），再定义两个子类去实现它

// 获取Java产品族的工厂
public class JavaProgrammaFactory implements ProgrammaFactory {public Video getVideo() {System.out.println("获取Java视频教程");return new JavaVideo();}public Article getArticle() {System.out.println("获取Java文章教程");return new JavaArticle();}
}// 获取Python产品族的工厂
public class PythonProgrammaFactory implements ProgrammaFactory {public Video getVideo() {System.out.println("获取Python视频教程");return new PythonVideo();}public Article getArticle() {System.out.println("获取Python文章教程");return new PythonArticle();}
}

测试代码

public class FactoryMethodDemo {public static void main(String[] args) {ProgrammaFactory factory = new JavaProgrammaFactory();factory.getVideo();factory.getArticle();factory = new PythonProgrammaFactory();factory.getVideo();factory.getArticle();}}

抽象工厂模式适用场景：

客户端（应用层）不依赖产品类实例如何被创建、实现等细节
强调一系列相关的产品对象（属于同一产品族）一起使用创建对象需要大量重复的代码
提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖与具体实现

抽象工厂模式优点：

具体产品在应用层代码隔离，无需关心创建细节
将一个系列的产品族统一到一起创建

抽象工厂模式缺点：

规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品等级困难，需要修改抽象工厂的接口
增加了系统的抽象性和理解难度

完整代码：抽象工厂模式

总结

工厂方法模式和抽象工厂模式都是用来创建对象的设计模式。调用者无需知道对象被创建的具体过程，对调用者来说工厂类就是一个黑盒。

工厂方法模式中，每个工厂只能生产一类产品，而抽象工厂模式中，每个工厂可以生产一系列产品。