一篇讀懂Java工廠設(shè)計(jì)模式
概述
本文將解釋Java中的工廠設(shè)計(jì)模式：工廠方法和抽象工廠，并用實(shí)際例子來說明如何實(shí)現(xiàn)該模式。
工廠方法模式
比如為一家汽車制造商開發(fā)一款應(yīng)用程序。起初，該客戶制造的車輛僅使用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，為了遵循單一責(zé)任原則（SRP）和開閉原則（OCP），我們使用工廠方法設(shè)計(jì)模式。
工廠方法模式通過將產(chǎn)品的構(gòu)造代碼與使用該產(chǎn)品的代碼分離來解耦合。
首先，在我們的示例應(yīng)用程序中，定義了MotorVehicle接口。這個(gè)接口只有一個(gè)方法build（），用于制造特定的機(jī)動(dòng)車輛：
public interface MotorVehicle {
void build();
}下一步是實(shí)現(xiàn)MotorVehicle接口的具體類。我們創(chuàng)造了兩種類型：摩托車和汽車：
public class Motorcycle implements MotorVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("Build Motorcycle");
}
}
public class Car implements MotorVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("Build Car");
}
}然后，我們創(chuàng)建MotorVehicleFactory類。這個(gè)類負(fù)責(zé)創(chuàng)建每個(gè)新的車輛實(shí)例。它是一個(gè)抽象類，因?yàn)樗鼮樘囟ǖ墓S制造特定的車輛：
public abstract class MotorVehicleFactory {
public MotorVehicle create() {
MotorVehicle vehicle = createMotorVehicle();
vehicle.build();
return vehicle;
}
protected abstract MotorVehicle createMotorVehicle();
}方法create（）調(diào)用抽象方法createMotorVehicle（）來創(chuàng)建特定類型的機(jī)動(dòng)車輛，之前我們具有兩種類型的摩托車和汽車：
public class MotorcycleFactory extends MotorVehicleFactory {
@Override
protected MotorVehicle createMotorVehicle() {
return new Motorcycle();
}
}
public class CarFactory extends MotorVehicleFactory {
@Override
protected MotorVehicle createMotorVehicle() {
return new Car();
}
}我們的應(yīng)用程序是使用工廠方法模式設(shè)計(jì)，現(xiàn)在就可以隨心所欲地增加新的機(jī)動(dòng)車輛。最后，我們看看使用UML表示法的最終設(shè)計(jì)是什么樣子的：
抽象工廠模式
比如兩家新的汽車品牌公司對我們上面設(shè)計(jì)的系統(tǒng)感興趣：NextGen和FutureVehicle。這些新公司不僅生產(chǎn)純?nèi)剂掀?，還生產(chǎn)電動(dòng)汽車。每家公司都有自己的汽車設(shè)計(jì)，為了解決這些問題，我們可以使用抽象工廠模式，將產(chǎn)品創(chuàng)建代碼集中在一個(gè)地方。UML表示為：
我們已經(jīng)有了MotorVehicle接口。此外，必須添加一個(gè)接口來表示電動(dòng)汽車：
public interface ElectricVehicle {
void build();
}接下來，我們創(chuàng)建抽象工廠。該類是抽象的，因?yàn)閯?chuàng)建對象的責(zé)任將由具體工廠承擔(dān)。這種行為遵循OCP和SRP：
public abstract class Corporation {
public abstract MotorVehicle createMotorVehicle();
public abstract ElectricVehicle createElectricVehicle();
}FutureVehicle公司生產(chǎn)的車輛：
public class FutureVehicleMotorcycle implements MotorVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("Future Vehicle Motorcycle");
}
}
public class FutureVehicleElectricCar implements ElectricVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("Future Vehicle Electric Car");
}
}NexGen公司做了同樣的事情：
public class NextGenMotorcycle implements MotorVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("NextGen Motorcycle");
}
}
public class NextGenElectricCar implements ElectricVehicle {
@Override
public void build() {
System.out.println("NextGen Electric Car");
}
}FutureVehicle工廠：
public class FutureVehicleCorporation extends Corporation {
@Override
public MotorVehicle createMotorVehicle() {
return new FutureVehicleMotorcycle();
}
@Override
public ElectricVehicle createElectricVehicle() {
return new FutureVehicleElectricCar();
}
}接下來是另一個(gè)NexGen工廠：
public class NextGenCorporation extends Corporation {
@Override
public MotorVehicle createMotorVehicle() {
return new NextGenMotorcycle();
}
@Override
public ElectricVehicle createElectricVehicle() {
return new NextGenElectricCar();
}
}我們使用抽象工廠模式完成了實(shí)現(xiàn)。以下是我們自定義實(shí)現(xiàn)的UML圖：
結(jié)論
工廠方法使用繼承作為設(shè)計(jì)工具。而抽象工廠使用委托。
工廠方法依賴于派生類來實(shí)現(xiàn)，基類提供預(yù)期的行為，它是在方法上，而不是在類上。而抽象工廠被應(yīng)用于一個(gè)類。
兩者都遵循OCP和SRP，產(chǎn)生了松散耦合的代碼，并為以后的更改擴(kuò)展提供了更大的靈活性。
