前言

隨著編程技術(shù)的不斷發(fā)展周蹭，面向?qū)ο笳Z言和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)逐漸成為主流绰筛。這就不可避免地涉及到了對象的創(chuàng)建。創(chuàng)建一個(gè)對象逐工，并使用已經(jīng)定義好的方法铡溪，看起來也很清晰和簡單。有的時(shí)候泪喊，在不同的情況下需要不同子類的對象棕硫，如何降低耦合度、方便地進(jìn)行切換袒啼，而不需要將所有實(shí)例化該對象的地方都進(jìn)行修改哈扮，則涉及到了模式纬纪。

下面將依次介紹簡單工廠模式、工廠方法模式滑肉、抽象工廠模式包各，說明他們是如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建對象這一功能的。(后文將三者統(tǒng)稱為工廠模式靶庙。)

簡單工廠模式

一個(gè)很簡單的做法问畅，既然你說可能要使用不同的對象，那我將所有創(chuàng)建對象的操作都集中起來六荒，只在一個(gè)地方進(jìn)行對象的創(chuàng)建护姆，其他地方都通過這里來創(chuàng)建對象。以后即便要修改掏击，也只需要改一處地方不就可以了卵皂。

以生產(chǎn)鼠標(biāo)為例，我們需要有線鼠標(biāo)和無線鼠標(biāo)砚亭。則大致的代碼如下：

abstract class Mouse {
}

class WiredMouse : Mouse {
}

class WirelessMouse : Mouse {
}

class SimpleFactory_1 {
    public Mouse createMouse(String type) {
    if ("wired".equals(type)) {
        return new WiredMouse();  
    } else if ("wireless".equals(type)) {
      return new WirelessMouse();
    } else {
      // unknown type !
      return null;
    }
  }
}

簡單工廠模式十分簡單直觀灯变，代碼量也很少。這份代碼的一個(gè)改進(jìn)之處是將 createMouse 的參數(shù)從 String 類型改成枚舉類型捅膘，以免使用時(shí)拼寫錯(cuò)誤柒凉，也能更好地對參數(shù)進(jìn)行限制。

簡單工廠模式的缺點(diǎn)是篓跛，如果我們需要增加新的鼠標(biāo)膝捞，那么我們就必須修改 createMouse 方法，增加 if/else 語句愧沟。這樣就破壞了"對修改封閉"的原則蔬咬。

簡單工廠模式可以定義成靜態(tài)方法，也可以定義成實(shí)例方法沐寺。他們的特點(diǎn)如下：

• 靜態(tài)方法
  • 無需創(chuàng)建對象就能使用
  • 不能使用繼承來改變創(chuàng)建方法的行為
• 實(shí)例方法
  • 需要?jiǎng)?chuàng)建對象才能使用
  • 可以使用繼承來改變創(chuàng)建方法的行為

更進(jìn)一步林艘，假設(shè)有 A、B 兩家公司都生產(chǎn)有線和無線鼠標(biāo)混坞，他們的鼠標(biāo)定義如下：

// A 的鼠標(biāo)
class AWiredMouse : WiredMouse {
}

class AWirelessMouse : WirelessMouse {
}

// B 的鼠標(biāo)
class BWiredMouse : WiredMouse {
}

class BWirelessMouse : WirelessMouse {
}

對應(yīng)的簡單工廠模式代碼如下：

class SimpleFactory_2 {
    public Mouse createMouse(String factory, String type) {
    if ("A".equeals(factory)) {
      if ("wired".equals(type)) {
        return new AWiredMouse();  
      } else if ("wireless".equals(type)) {
        return new AWirelessMouse();
      } else {
        // unknown type !
        return null;
      }  
    } else if ("B".equals(factory)) {
      if ("wired".equals(type)) {
        return new BWiredMouse();  
      } else if ("wireless".equals(type)) {
        return new BWirelessMouse();
      } else {
        // unknown type !
        return null;
      }
    } else {
      // unknown factory !
      return null;
    }
  }
}

可以看到代碼開始復(fù)雜起來了狐援，如果還有更多公司 C、D 也在生產(chǎn)鼠標(biāo)究孕，或者有更多的鼠標(biāo)類型啥酱，那么這個(gè)工廠類將會(huì)更將復(fù)雜。

工廠方法模式

下面我們就來看看工廠方法模式是如何處理這種問題厨诸。

abstract class Factory {
    public Mouse CreateMouse(String type);
}

class AFactory_2 : Factory {
  public Mouse CreateMouse(String type) {
    if ("wired".equals(type)) {
      return new AWiredMouse();  
    } else if ("wireless".equals(type)) {
      return new AWirelessMouse();
    } else {
      // unknown type !
      return null;
    } 
  }
}

class BFactory_2 : Factory {
  public Mouse CreateMouse(String type) {
    if ("wired".equals(type)) {
      return new BWiredMouse();  
    } else if ("wireless".equals(type)) {
      return new BWirelessMouse();
    } else {
      // unknown type !
      return null;
    } 
  }
}

可以看到镶殷，工廠方法模式中，定義了多個(gè)工廠類分別對應(yīng)各自的公司微酬，每個(gè)類只負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的鼠標(biāo)绘趋，而不用管其他公司的颤陶。

如果還有更多的公司，則定義新的工廠類即可陷遮，不需要修改已有的代碼滓走。

如果需要生產(chǎn)更多類型的鼠標(biāo)，則需要對工廠都做修改帽馋，增加相應(yīng)的 if/else 語句來處理闲坎。這一點(diǎn)與簡單工廠模式類似。

工廠方法模式茬斧，體現(xiàn)了"對擴(kuò)展開發(fā)，對修改封閉"梗逮。

這里為了說明使用工廠方法模式相比簡單工廠模式的優(yōu)點(diǎn)项秉，特意給鼠標(biāo)增加了公司（A、B）和類型(有線慷彤、無線)這兩個(gè)緯度娄蔼，以便說明工廠方法模式對代碼職責(zé)進(jìn)行劃分。

實(shí)際上底哗，對應(yīng)簡單工廠 SimpleFactory_1 也可以改成工廠方法模式岁诉，代碼如下：

abstract class Factory {
    public Mouse CreateMouse();
}

class WiredFactory_1 : Factory {
  public Mouse CreateMouse() {
    return new AWiredMouse();  
  }
}

class WirelessFactory_1 : Factory {
  public Mouse CreateMouse() {
     return new AWirelessMouse();
  }
}

抽象工廠模式

這些公司除了生產(chǎn)鼠標(biāo)外，還會(huì)生產(chǎn)鍵盤等產(chǎn)品跋选。鍵盤的定義如下：

abstract class Keyboard {
}

class WiredKeyboard : Keyboard {
}

class WirelessKeyboard : Keyboard {
}

// A
class AWiredKeyboard : WiredKeyboard {
}

class AWirelessKeyboard : WirelessKeyboard {
}

// B
class BWiredKeyboard : WiredKeyboard {
}

class BWirelessKeyboard : WirelessKeyboard {
}

對應(yīng)的抽象工廠模式如下：

abstract class Factory {
  public Mouse createMouse(String type);
  
  public Keyboard createKeyboard(String type);
}

class AFactory_2 : Factory {
  public Mouse createMouse(String type) {
    // 與之前一致
  }
  
  public Keyboard createKeyboard(String type) {
    if ("wired".equals(type)) {
      return new AWiredKeyboard();  
    } else if ("wireless".equals(type)) {
      return new AWirelessKeyboard();
    } else {
      // unknown type !
      return null;
    } 
  }
}

class BFactory_2 : Factory {
  public Mouse createMouse(String type) {
    // 與之前一致
  }
  
  public Keyboard createKeyboard(String type) {
    if ("wired".equals(type)) {
      return new BWiredKeyboard();  
    } else if ("wireless".equals(type)) {
      return new BWirelessKeyboard();
    } else {
      // unknown type !
      return null;
    } 
  }
}

可以看到：現(xiàn)在一個(gè)工廠會(huì)負(fù)責(zé)生產(chǎn)鼠標(biāo)涕癣、鍵盤等多種產(chǎn)品，并且每個(gè)工廠只負(fù)責(zé)自己的部分前标。

如果還有新的公司也可以生成鼠標(biāo)坠韩、鍵盤這些產(chǎn)品，則只需要添加新的工廠類即可炼列，無需修改已有的類只搁。

如果還要生產(chǎn)更多的產(chǎn)品比如顯示器等，則需要修改所有的工廠類俭尖。

這里的例子氢惋，工廠方法也可以拆成抽象工廠來表示。稽犁。

總結(jié)

簡單工廠模式的重點(diǎn)在于將創(chuàng)建產(chǎn)品的代碼統(tǒng)一在一處焰望，方便管理。

工廠方法模式已亥、抽象工廠模式除了將創(chuàng)建產(chǎn)品的代碼統(tǒng)一在一處柿估，還提供了一種便捷地更換產(chǎn)品系列的能力——當(dāng)我需要 A 公司的產(chǎn)品，那么就使用 AAFactory陷猫；當(dāng)我需要 B 公司的產(chǎn)品秫舌，那么就使用 BFactory的妖；只需要修改使用的工廠即可實(shí)現(xiàn)將所有的產(chǎn)品都改成對應(yīng)的產(chǎn)品，大大降低了耦合度和修改的成本足陨。

很多時(shí)候嫂粟，我們只需要用到簡單工廠模式就足夠了。但這并不是工廠方法模式墨缘、抽象工廠模式?jīng)]有用星虹，而是很多時(shí)候沒有這種需求——我們只需要一種類型的產(chǎn)品就足夠了，并不需要同時(shí)支持多種產(chǎn)品镊讼；在這種情況下宽涌，使用簡單工廠模式的確會(huì)更加簡單。

然而蝶棋，一旦我們同時(shí)需要不同類型的產(chǎn)品卸亮，那么簡單工廠模式就很容易使得方法體快速膨脹，使用工廠方法模式和抽象工廠模式可以更好地對代碼和職責(zé)進(jìn)行劃分玩裙。

工廠方法模式只生產(chǎn)一種產(chǎn)品兼贸，而抽象工廠模式則是生產(chǎn)一系列產(chǎn)品(，通常這些產(chǎn)品之間有一定聯(lián)系的)吃溅。抽象工廠模式生產(chǎn)其中的每個(gè)產(chǎn)品時(shí)溶诞，通常使用工廠方法模式。

參考

• 《Head First 設(shè)計(jì)模式》

• 《設(shè)計(jì)模式 可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》