设计模式——工厂模式

工厂模式（Factory Pattern） 是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们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。

简单来说就是创建一个工厂类，然后当调用者想要创建一个对象时，只需要告诉工厂类即可，由工厂类去创建对象，调用者无需知道是如何创建的，也不用自己去创建。

作用：

解耦：把对象的创建和使用的过程分开。由于创建过程都由工厂统一管理，所以发生业务逻辑变化（比如类名变了，构造方法变了），不需要找到所有需要创建对象的地方去逐个修正，只需要在工厂里修改即可，降低维护成本。（使用工厂模式 + 配置文件可以更好地解除耦合）

降低代码重复。如果创建对象的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。我们可以这些创建对象的代码放到工厂里统一管理。既减少了重复代码，也方便以后对对象的创建过程的修改维护。比如要创建一个数据库实例，可以直接使用数据库工厂来获取，而不需要自己去初始化各种参数等信息。

简单工厂：美的空调、美的电冰箱、格力空调、格力电冰箱由 1 个工厂类生产，通过参数来创建不同的对象（使用 if else 或者反射）。如果想要增加一个产品（比如海尔空调），需要修改工厂类代码。
工厂方法：美的空调、美的电冰箱、格力空调、格力电冰箱分别由 4 个工厂类生产（每个工厂类中只有一个方法）。如果想要增加一个产品（比如海尔空调），需要增加一个产品类和一个工厂类。
抽象工厂：将产品分族，美的空调、美的电冰箱都属于美的产品，则由美的工厂类生产（此时一个类中有两方法），格力空调、格力电冰箱都属于格力产品，则由格力工厂类生产。如果想要增加一个产品族（比如海尔空调、海尔电冰箱），需要增加一个产品族类和一个工厂类。

① 简单工厂模式

简单工厂模式不属于 23 中设计模式之一，其仅仅简单的对不同类对象的创建进行了一层薄薄的封装。该模式通过向工厂传递类型来指定要创建的对象。

简单工程模式包含的角色（要素）：

抽象产品：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
具体产品：实现或者继承抽象产品的子类
具体工厂：提供了创建产品的方法，调用者通过该方法来获取产品。

优点：封装了创建对象的过程。把对象的创建和业务逻辑层分开，这样以后就避免了修改客户代码（可能有多个客户代码），如果要实现新产品直接修改工厂类，而不需要在原代码中修改，这样就降低了客户代码修改的可能性，更加容易扩展。

缺点：增加新产品时还是需要修改工厂类的代码，违背了“开闭原则”（即对扩展开放，对修改关闭）。

② 工厂方法模式

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。

工厂方法模式包含的角色（要素）：

抽象产品，定义工厂方法所创建的对象的接口，也就是实际需要使用的对象的接口。
具体产品，实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。
工厂接口，也可以叫创建器，申明工厂方法，通常返回一个产品类型的实例对象。
工厂实现，或者叫创建器对象，覆盖工厂接口定义的工厂方法，返回具体的产品实例。

优点：满足开闭原则。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（不需要修改除客户端以外的代码）；屏蔽了产品的具体实现，调用者只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程；。

缺点：每一个产品都对应一个工厂类。类的个数容易过多，产生类爆炸。

③ 抽象工厂模式

工厂方法模式通过引入工厂等级结构，解决了简单工厂模式中工厂类职责太重的问题，但由于工厂方法模式中的每个工厂只生产一类产品，可能会导致系统中存在大量的工厂类，势必会增加系统的开销。此时，我们可以考虑将一些相关的产品组成一个“产品族”，由同一个工厂来统一生产，这就是抽象工厂模式的基本思想。

在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。

抽象工厂模式包含的角色（要素）：

抽象工厂，用于声明生成抽象产品的方法（可能有多个抽象方法）
具体工厂，实现抽象工厂定义的方法，具体实现一系列产品对象的创建
抽象产品，定义一类产品对象的接口
具体产品，通常在具体工厂里，会选择具体的产品实现，来创建符合抽象工厂定义的方法返回的产品类型的对象。

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。