创建型-工厂模式 ( Factory Pattern )

工厂模式（Factory Pattern）提供了一种创建对象的最佳方式

工厂模式在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象

工厂模式属于创建型模式

摘要

1、意图：

定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行

2、主要解决：

主要解决接口选择的问题

3、何时使用：

我们明确地计划不同条件下创建不同实例时

4、如何解决：

让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品

5、关键代码：

创建过程在其子类执行

6、应用实例：

1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现

2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以

7、优点：

1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了

2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以

3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口

8、缺点：

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，
在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖

这并不是什么好事

9、使用场景：

1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方

2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时

3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，”`POP3`“、”`IMAP`“、”`HTTP`“，
   可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口

10、 注意事项：

作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式

有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，
而简单对象，特别是只需要通过 `new` 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。
如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度

实现

1、创建一个 *`Shape`* 接口和实现 *`Shape`* 接口的实体类
2、下一步是定义工厂类 *`ShapeFactory`*
3、*`FactoryPatternDemo`* 使用 *`ShapeFactory`* 来获取 *`Shape`* 对象

它将向 *`ShapeFactory`* 传递信息（ *`CIRCLE` / `RECTANGLE` / `SQUARE`* ），以便获取它所需对象的类型

范例

1. 创建一个接口

Shape.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public interface Shape {
   void draw();
}

2. 创建实现接口的实体类

Rectangle.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Square.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public class Square implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

3. 创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象

ShapeFactory.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public class ShapeFactory {

   //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }     
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
}

4. 使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象

FactoryPatternDemo.java

package com.ycbbs.tech.gof;


public class FactoryPatternDemo {

   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();

      //获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();

      //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();

      //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.