设计模式之工厂模式【选用修仙小说功法阐述】

       一生猿，一世猿。—— 猿医生·yys

一、前言

工厂模式可分为简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。

工厂模式主要目的：封装创建过程逻辑，只对结果负责。

为解决猿友阅读时所产生的身心倦怠，在此，我会将代码案例选为番茄修仙小说《星辰变》中的功法秘籍选择。

望缓解各位猿友的专注力，小生却以努力了... 请不要吝啬您的赞，点个赞吧 ~

在此记录下，分享给大家。

二、简单工厂模式

简单工厂模式，又叫做静态工厂方法 (StaticFactory Method) 模式，是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例，但

它不属于 GOF 23 种设计模式。简单工厂适用于工厂类负责创建的对象较少的场景，且客户端只需要传入工厂类的参数，对于如

何创建对象的逻辑不需要关心。

接下来看代码案例，我们以前言中提到的 “番茄写作的修仙小说《星辰变》为例 ”，是否看过不重要，重要的是保持专注的看

下去，层层递进理解三种工厂模式的关联以及演变，步入正题，小说主角“秦羽”，我们称之为“小羽”。

小羽天生无法修炼内功。为了得到父亲的重视关注，他毅然选择了修炼痛苦艰难的外功，经过不懈的努力，终于达到了先天

大圆满境界，此时面临着功法选择的问题，摆在眼前的有两种功法可选，一种不完善残缺的《星辰变功法》却也是最适合自己的

的功法，另一种是常人普遍修炼的功法《普通修仙功法》，选择权在大家手中哦...

接下来，我们可以定义一个修仙功法标准的 IMartialArts 接口：

/*** 功法秘籍*      Interface* @author yys*/
public interface IMartialArts {/*** 修炼功法*/void practice();}

创建普通修仙功法 NormalArts 实现类：

/*** 普通修仙功法* @author yys*/
public class NormalArts implements IMartialArts {public void practice() {System.out.println("金丹期->元婴期->洞虚期->空冥期->渡劫期->大成期->天仙期->金仙期->玄仙期->神人期->天尊，注定不凡。");}}

创建星辰变功法功法 XingChenBianArts 实现类：

/*** 星辰变功法* @author yys*/
public class XingChenBianArts implements IMartialArts {public void practice() {System.out.println("星云->流星->星核->行星->渡劫->恒星->暗星->黑洞->原点->乾坤之境->宇宙，唯我独尊。");}}

创建 MartialArtsFactory 功法秘籍简单工厂：

/*** 功法秘籍简单工厂* @author yys*/
public class MartialArtsFactory {public static IMartialArts create(Class<? extends IMartialArts> clazz) {if(null != clazz) {try {return clazz.newInstance();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}return null;}}

简单工厂模式 - 测试类及测试结果：

/*** 简单(静态)工厂模式*      Test* @author yys*/
public class SimpleFactoryTest {/** 缺点：*      1、工厂类的职责相对过重，不易于扩展过于复杂的产品结构** 应用场景：*      1、适用于工厂类负责创建的对象较少的场景*/public static void main(String[] args) {MartialArtsFactory artsFactory = new MartialArtsFactory();IMartialArts iMartialArts = artsFactory.create(XingChenBianArts.class);
//        IMartialArts iMartialArts = artsFactory.create(NormalArts.class);iMartialArts.practice();}}

简单工厂模式总结：

1、由工厂决定实例化哪种产品类的实例

2、适用于工厂类负责创建的对象较少的场景

缺点：

1、工厂类的职责过重

这时会发现简单工厂模式的一个弊端，工厂类的职责过重(有点类似万能工厂)，且需要客户端传递参数，套用本文代码

案例来说，每一种修仙功法修炼达到极致的修仙者们，必定是穷极一生去修炼去参悟，而不会兼修别的修仙功法，可想而知

结果必定走火入魔，而每一种修仙功法对应的修仙者们自然而然分成不同的功法派系，小羽在普通修仙功法派系必然不会寻

得星辰变功法，反之亦然。这样，小羽想要修炼什么修仙功法，则去哪个功法派系(工厂)去寻得。而对应工厂模式也一样，

根据单一职责我们将职能继续拆分，专人做专事，我们将由工厂决定创建哪个类的实例，改为由工厂接口的实现类来决定实

例化哪个类，通俗一点：让类的实例化延迟到子类中执行(子类对应某个功法派系)，就这样....演变出了 工厂方法模式 ...

哈哈，觉得像那么回事，能感觉到作者确实付出努力的各位博友们，点个免费的赞吧，动动小手吧~

三、工厂方法模式

工厂方法模式 是指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。在工厂方法模式中用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，而且加入新的产品符合开闭原则。

接下来，我们定义一个修仙功法的 IMartialArtsFactory 顶层工厂接口：

/*** 功法秘籍顶层工厂* @author yys*/
public interface IMartialArtsFactory {IMartialArts create();}

创建 NormalArtsFactory 普通修仙功法工厂：

/*** 功法秘籍-普通修仙功法工厂* @author yys*/
public class NormalArtsFactory implements IMartialArtsFactory {public IMartialArts create() {return new NormalArts();}}

创建 XingChenBianArtsFactory 星辰变功法工厂：

/*** 功法秘籍-星辰变功法工厂* @author yys*/
public class XingChenBianArtsFactory implements IMartialArtsFactory {public IMartialArts create() {return new XingChenBianArts();}}

简单工厂模式 - 测试类及测试结果：

/*** 工厂方法模式*      Test* @author yys*/
public class FactoryMethodTest {/** 缺点：*      1、类的个数容易过多，增加复杂度*      2、增加了系统的抽象性和理解难度** 应用场景：*      1、创建对象需要大量重复的代码*      2、客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节*      3、一个类通过其子类来指定创建哪个对象*/public static void main(String[] args) {//        // 星辰变功法工厂
//        IMartialArtsFactory factory = new XingChenBianArtsFactory();
//        IMartialArts martialArts = factory.create();
//        martialArts.practice();// 普通修仙功法工厂IMartialArtsFactory factory = new NormalArtsFactory();IMartialArts martialArts = factory.create();martialArts.practice();}}

工厂方法模式总结：

1、由工厂接口的实现类来决定实例化哪个类，让类的实例化延迟到子类中执行

2、只限于同一产品等级结构的产品 (产品等级结构概念在抽象工厂模式中会讲解)

缺点：

1、在增加新的产品时，也必须增加新的工厂类，工厂方法的工厂个数过多，会带来额外的开销

我们继续说，再将来某天，如果产品升级需要增加一个产品类 (eg：其他修仙功法)，我们并不需要修改任何的源代码，

只需再创建一个其他修仙功法工厂并实现顶层工厂即可，乍一看我们发现，工厂方法模式似乎很完美 (nice)，其实不然，大

家仔细观察工厂方法模式就会发现，如果我们实现的产品接口有多个，不同的产品接口有对应的产品族(产品族概念在抽象

工厂模式中会讲解)，针对这种情况我们可以采用抽象工厂模式。

四、抽象工厂模式

抽象工厂模式 是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类。客户端（应用层）不依赖于产

品类实例如何被创建、实现等细节，强调的是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。

需要提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。

再上述工厂方法模式总结提到：产品族、产品等级结构两个概念，下面来简单阐述下：

图画的不好，莫见怪哈 ~

从图中可以看到矩形和圆形两种图形，相同颜色的就代表一个产品族，相同形状的代表一个产品等级结构。

结合代码案列来说，上图中黄色矩形代表 “修炼” 星辰变功法，黄色圆形代表 “完善创造”星辰变功法，黄色的一排都属于星辰变功

法，都是星辰变功法这个产品族。再看右侧的圆形，黄色圆形代表 “完善创造”星辰变功法，粉红色圆形代表 “完善创造”普通修仙功法，都是 “完善创造” 功法，这都属于同一个产品等级结构。

如图所示，最左侧的房子图案代表我们具体的工厂，结合代码案例，有星辰变功法工厂，普通修仙功法工厂，而每个功法工厂都可以 “修炼功法”、“完善创造功法”。

这样，我们产品等级结构中需定义两个产品接口，完善创建功法 IArtsCreate 接口、修炼功法 IArtsPractice 接口：

/*** 完善/创造功法* @author yys*/
public interface IArtsCreate {/*** 功法完善*/void improve();}

/*** 修炼功法* @author yys*/
public interface IArtsPractice {/*** 打坐修炼*/void practice();}

创建 IMartialArtsFactory 功法秘籍抽象工厂：

/*** 功法秘籍抽象工厂*  抽象工厂是用户的主入口，在Spring中应用得最为广泛的一种设计模式，易于扩展* @author yys*/
public abstract class IMartialArtsFactory {// 创建 功法完善abstract IArtsImprove createArtsImprove();// 创建 修炼功法abstract IArtsPractice createArtsPractice();}

接下来创建星辰变功法产品族相关产品及工厂：

产品等级一：星辰变功法 “修炼功法”类：

/*** 星辰变功法 - 修炼* @author yys*/
public class XingChenBianArtsPractice implements IArtsPractice {public void practice() {System.out.println("星云->流星->星核->行星->渡劫->恒星->暗星->黑洞->原点->乾坤之境->宇宙，唯我独尊。");}}

产品等级二：星辰变功法 “完善创造功法”类：

/*** 星辰变功法 - 完善/创造* @author yys*/
public class XingChenBianArtsImprove implements IArtsImprove {public void improve() {System.out.println("星辰变功法乃未完成功法，那么...就由我继续创造。。问鼎宇宙。");}}

星辰变功法 XingChenBianArtsFactory 具体工厂：

/*** 星辰变功法工厂* @author yys*/
public class XingChenBianArtsFactory extends IMartialArtsFactory {public IArtsImprove createArtsImprove() {return new XingChenBianArtsImprove();}public IArtsPractice createArtsPractice() {return new XingChenBianArtsPractice();}
}

接下来创建普通修仙功法产品族相关产品及工厂：

产品等级一：普通修仙功法 “修炼功法”类：

/*** 普通修仙功法 - 修炼* @author yys*/
public class NormalArtsPractice implements IArtsPractice {public void practice() {System.out.println("金丹期->元婴期->洞虚期->空冥期->渡劫期->大成期->天仙期->金仙期->玄仙期->神人期->天尊，注定不凡。");}}

产品等级二：普通修仙功法 “完善创造功法”类：

/*** 普通修仙功法 - 完善/创造* @author yys*/
public class NormalArtsImprove implements IArtsImprove {public void improve() {System.out.println("普通修仙功法完善....");}}

普通修仙功法 NormalArtsFactory 具体工厂：

/*** 普通修仙功法工厂* @author yys*/
public class NormalArtsFactory extends IMartialArtsFactory {public IArtsImprove createArtsImprove() {return new NormalArtsImprove();}public IArtsPractice createArtsPractice() {return new NormalArtsPractice();}
}

抽象工厂模式 - 测试类及测试结果：

/*** 抽象工厂模式*      Test* @author yys*/
public class AbstractFactoryTest {/** 缺点：*      1、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困难，需要修改抽象工厂的接口*      2、增加了系统的抽象性和理解难度*/public static void main(String[] args) {//        // 普通修仙功法
//        IMartialArtsFactory factory = new NormalArtsFactory();
//        IArtsPractice artsPractice = factory.createArtsPractice();
//        artsPractice.practice();
//        IArtsImprove artsImprove = factory.createArtsImprove();
//        artsImprove.improve();// 星辰变功法IMartialArtsFactory factory = new XingChenBianArtsFactory();IArtsPractice artsPractice = factory.createArtsPractice();artsPractice.practice(); // 修炼功法IArtsImprove artsImprove = factory.createArtsImprove();artsImprove.improve(); // 完善创造功法}}

抽象工厂模式总结：

1、提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类

(相关或相互依赖：不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族)

2、工厂方法模式升级版，针对于多种产品等级结构的产品

缺点：

1、增加产品族扩展简单，而增加产品等级结构扩展困难 (需修改抽象工厂，不符合开闭原则)

抽象工厂模式缺点中提到 “增加产品族扩展简单，而增加产品等级结构扩展困难 ”，我们结合代码案例来说：

比如我们增加一个 “其他修仙功法” 产品族 ，我们只需增加对应的工厂，以及每个产品增加其他修仙功法对应的修炼功法、完善功法的方法即可，完全符合 “开闭原则”。

如果增加一个 “传授功法”的产品等级，就需要增加传授功法接口，星辰变传授功法类，普通修仙功法传授功法类，同时还需要修改功法秘籍抽象工厂，星辰变功法工厂，普通修仙功法工厂，麻烦且违背了开闭原则。

所以，世上并无绝对完美的东西，何时需思其用。

友情提示 - 个人总结 - 抽象工厂定义及创建顺序：

1、确定产品族和产品等级；

2、定义产品等级对应产品接口，一个产品等级对应一个接口；

3、定义抽象工厂，一般为产品族的总标准(eg：大众汽车产品族 / 尼桑汽车产品族，抽象工厂为：汽车抽象工厂)；

4、定义产品族相关产品类及具体工厂；

五、三种工厂模式对比总结

简单工厂模式 (Simple Factory Pattern)，又叫静态工厂模式 (StaticFactory Method)：

1、一个工厂来决定创建哪一种产品类的实例，工厂方法为静态方法，它不属于 GOF 23 种设计模式；

2、只适用于工厂类负责创建的对象较少的场景；

3、工厂类的职责过重且需要传递参数，违反单一职责原则，故需升级为工厂方法模式。

工厂方法模式(Factory Method Pattern)：

1、由工厂接口的实现类来决定实例化哪个类，让类的实例化延迟到子类中执行；

2、只限于同一产品等级结构的产品，故需升级为抽象工厂模式。

抽象工厂模式(Factory Method Pattern)：

1、提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类；

2、定义抽象(abstract)工厂，一个产品等级定义一个产品接口；

3、工厂方法模式升级版，针对于多种产品等级结构的产品。

此工厂模式博文写到这里就结束了，很感谢各位博友的阅读，相信或多或少可以为您答疑解惑。

最后，还是一样 ~ 哈哈，各位博友辛苦下，点个免费的赞吧，动动小手吧 ~

后续继续为大家更新设计模式相关博文。

Now ~ ~ ~写到这里，就写完了，如果有幸帮助到你，请记得关注我，共同一起见证我们的成长。

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