设计模式学习---Java工厂模式（Factory）

普通工厂模式

概念

普通工厂方法模式就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的不同实现类进行实例的创建。实际上就是new对象

类图

右侧一个接口（Sender）两个实现类（MailSender、SmsSender），左侧工厂类（SendFactory）produce方法有一个String类型的参数type，返回值为Sender（构成多态）。代码如下：
Sender

public interface Sender {
    // 自定义抽象方法
    void send();
}

MailSender

public class MailSender implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("正在发送邮件！！");
    }
}

SmsSender

public class SmsSender implements Sender {
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("正在发送短信！！");
    }
}

SendFactory

public class SendFactory {
    // 自定义成员方法实现对象的创建
    public Sender produce(String type){
        if("mail".equals(type)){
            return new MailSender();
        }
        if("sms".equals(type)){
            return new SmsSender();
        }
        return null;
    }
}

测试类SendFactoryTest 及优缺点说明

public class SendFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 优点：扩展性和可维护性更强！ 尤其是在创建大量对象的前提下
        // 缺点：代码略复杂，可读性略差
        // 最主要的缺点在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，并且可能出现空指针异常。
        
        // 1.声明工厂类类型的引用指工厂类类型的对象
        SendFactory sf = new SendFactory();
        // 2.调用生产方法来实现对象的创建
        Sender sender = sf.produce("mail");
        // 3.使用对调用方法模拟发生的行为
        sender.send();

        System.out.println("-----------------------------------------");
        
    }
}

运行结果：

对普通工厂类可能出现空指针异常的缺点，我们做出了一个改进：多个工厂方法模式

多个工厂方法模式

多个工厂模式与普通工厂模式在类图上可以看出，主要的不同就是普通工厂模式是一个方法创建多个对象，多个工厂模式变成了两个方法各自创建自己的对象。

public class SendFactory {
    // 缺点：在多个工厂方法模式中，为了能够正确创建对象，先需要创建工厂类的对象才能调用工厂类中的生产方法。
    // 就是说需要在main()方法里面创建SendFactory这个类型的对象，才可以调用
    public Sender produceSms(){
        return new SmsSender();
    }
    public Sender produceMail(){
        return new MailSender();
    }
}

这样，就可以解决因为传字符串参数出错导致的空指针问题了。但是还是有一些问题，我们继续优化。
在代码块中我们已经提到了该方法的缺点，就是在调用方法的时候我们还需要先new(）一个工厂类的对象才可以调用它的方法，解决办法当然有，而且还很简单。我们只需要把方法提升到类层级，使方法可以通过类名. 的方式调用就可以了，也就是说，给每一个方法加上static关键字修饰，变成：静态工厂方法模式

静态工厂方法模式

SendFactory

public class SendFactory {
    public static Sender produceSms(){
        return new SmsSender();
    }
    public static Sender produceMail(){
        return new MailSender();
    }
}

SendFactoryTest

public class SendFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        SendFactory.produceMail();
        SendFactory.produceSms();
 	}
}

至此，我们已经得到了很优秀的工厂方法模式的代码。
工厂方法模式的实际意义
工厂方法模式适合：凡是出现了大量的产品（对象）需要创建，且拥有共同的接口的时候，可以通过工厂方法模式进行创建。
工厂方法模式的主要缺点
类的创建依赖于工厂类，也就是说，如果需要拓展新的业务，生产新的产品，就必须去修改工厂的类代码。我们学习设计模式的时候讲到过，要遵循的开闭原则，在这里并没有实现。所以还存在一定的问题，并没有做到对修改关闭。这里我们提出了另一个模式。。。

抽象工厂模式

从类图中不难看出抽象工厂模式与之前的工厂模式的区别，我们直接来看代码：
Provider

public interface Provider {
    // 自定义抽象方法描述产品的生产
    Sender produce();
}

MailSendFactory

public class MailSendFactory implements Provider {
    @Override
    public Sender produce() {
        return new MailSender();
    }
}

SmsSendFactory

public class SmsSendFactory implements Provider {
    @Override
    public Sender produce() {
        return new SmsSender();
    }
}

SendFactoryTest

public class SendFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        Provider provider = new MailSendFactory();
        Sender sender1 = provider.produce();
        sender1.send();
        provider = new SmsSendFactory();
        Sender sender2 = provider.produce();
        sender2.send();
    }
}

结果：

优点说明：
我们说抽象工厂模式解决了上面几个工厂模式没有实现的开闭原则，如果需要拓展新的业务，生产新的产品，使用抽象工厂模式就只需要增加一个类并且让这个类实现Provider这个接口就可以了，又得到了扩展，有没有修改原有的代码，对工厂模式来说简直完美！

到此，工厂模式学习完毕。

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