深入理解Java工厂模式的三种实现方式
工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，将对象的创建过程与使用过程分离，能够帮助我们解耦代码，提高代码的可维护性和可扩展性。在Java中，工厂模式有着广泛的应用。本文将介绍Java工厂模式的三种实现方式，并提供具体的代码示例。
- 简单工厂模式（Simple Factory Pattern）
简单工厂模式又称为静态工厂模式，通过一个工厂类，根据不同的参数创建不同的实例对象。它包含三个角色：工厂类、抽象产品类和具体产品类。
下面是一个简单工厂模式的示例代码：
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// 抽象产品类
interface Product {
void print();
}
// 具体产品类A
class ProductA implements Product {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product A");
}
}
// 具体产品类B
class ProductB implements Product {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product B");
}
}
// 工厂类
class SimpleFactory {
public static Product createProduct(String type) {
if (type.equals("A")) {
return new ProductA();
} else if (type.equals("B")) {
return new ProductB();
} else {
throw new IllegalArgumentException("Invalid product type.");
}
}
}
// 测试代码
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");
productA.print(); // 输出：Product A
Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");
productB.print(); // 输出：Product B
}
}以上代码中，抽象产品类Product定义了一个打印方法，具体产品类ProductA和ProductB实现了该方法。工厂类SimpleFactory通过静态方法createProduct根据传入的参数类型创建对应的产品对象。
- 工厂方法模式（Factory Method Pattern）
工厂方法模式也称为工厂模式，它把工厂类的创建产品的逻辑分发到各个具体的工厂子类中。它包含四个角色：抽象工厂类、具体工厂类、抽象产品类和具体产品类。
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下面是一个工厂方法模式的示例代码：
// 抽象产品类
interface Product {
void print();
}
// 具体产品类A
class ProductA implements Product {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product A");
}
}
// 具体产品类B
class ProductB implements Product {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product B");
}
}
// 抽象工厂类
interface Factory {
Product createProduct();
}
// 具体工厂类A
class FactoryA implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ProductA();
}
}
// 具体工厂类B
class FactoryB implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ProductB();
}
}
// 测试代码
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Factory factoryA = new FactoryA();
Product productA = factoryA.createProduct();
productA.print(); // 输出：Product A
Factory factoryB = new FactoryB();
Product productB = factoryB.createProduct();
productB.print(); // 输出：Product B
}
}以上代码中，抽象产品类Product定义了一个打印方法，具体产品类ProductA和ProductB实现了该方法。抽象工厂类Factory定义了一个创建产品的抽象方法，具体工厂类FactoryA和FactoryB分别实现了该方法，创建对应的产品对象。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展，它由多个抽象产品类、多个具体产品类、一个抽象工厂类和多个具体工厂类组成。它提供了一种创建一族相关或相互依赖对象的最佳方式。
下面是一个抽象工厂模式的示例代码：
// 抽象产品类A
interface ProductA {
void print();
}
// 具体产品A1
class ProductA1 implements ProductA {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product A1");
}
}
// 具体产品A2
class ProductA2 implements ProductA {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product A2");
}
}
// 抽象产品类B
interface ProductB {
void print();
}
// 具体产品B1
class ProductB1 implements ProductB {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product B1");
}
}
// 具体产品B2
class ProductB2 implements ProductB {
@Override
public void print() {
System.out.println("Product B2");
}
}
// 抽象工厂类
interface AbstractFactory {
ProductA createProductA();
ProductB createProductB();
}
// 具体工厂类1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
@Override
public ProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
@Override
public ProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
// 具体工厂类2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
@Override
public ProductA createProductA() {
return new ProductA2();
}
@Override
public ProductB createProductB() {
return new ProductB2();
}
}
// 测试代码
public class Main {
public static void main(String[] args) {
AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();
ProductA productA1 = factory1.createProductA();
productA1.print(); // 输出：Product A1
ProductB productB1 = factory1.createProductB();
productB1.print(); // 输出：Product B1
AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();
ProductA productA2 = factory2.createProductA();
productA2.print(); // 输出：Product A2
ProductB productB2 = factory2.createProductB();
productB2.print(); // 输出：Product B2
}
}以上代码中，抽象产品类ProductA和ProductB分别定义了一个打印方法，具体产品类ProductA1、ProductA2、ProductB1和ProductB2实现了该方法。抽象工厂类AbstractFactory定义了两个创建产品的抽象方法，具体工厂类ConcreteFactory1和ConcreteFactory2分别实现了这两个方法，创建对应的产品对象。
通过以上三种实现方式的代码示例，我们可以更深入地理解Java工厂模式的应用和实现方式。根据不同的场景和需求，选择适合的工厂模式可以帮助我们提高代码的可维护性和可扩展性，从而使我们的代码更加灵活和易于维护。
