工厂模式系列文章

工厂模式应用场景在现代社会中，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。

而汽车制造工厂则是汽车产业中至关重要的一环。

通过工厂模式的应用，汽车制造工厂可以实现高效生产、灵活生产线调整和产品定制等优势，为汽车产业的发展提供了有力支持。

工厂模式在汽车制造工厂中实现了高效生产。

通过流水线作业和自动化设备的运用，汽车制造工厂可以大幅提高生产效率，实现大规模、高速度的汽车生产。

工厂内的各个工序相互配合，实现了协同作业，从而缩短了汽车的生产周期，提高了产能和生产效率。

工厂模式使汽车制造工厂能够灵活调整生产线。

随着市场需求的变化和新技术的应用，汽车制造商需要不断调整生产线，以适应不同车型的生产需求。

工厂模式可以实现生产线的灵活调整，使汽车制造商能够快速响应市场需求变化，提高生产线利用率和产能。

工厂模式也支持汽车制造商实现产品定制。

随着消费者对汽车个性化需求的增加，汽车制造商需要提供更多样化的产品选择。

工厂模式可以实现定制化生产，根据客户需求定制汽车的配置、颜色和功能，满足消费者个性化需求，提高市场竞争力。

除了以上优势，工厂模式还可以帮助汽车制造商降低生产成本、提高产品质量和减少人为误操作。

通过自动化设备和智能化管理系统的应用，汽车制造工厂可以降低人力成本，减少生产过程中的人为错误，提高产品质量和生产效率。

总的来说，工厂模式在汽车制造工厂中的应用为汽车产业的发展带来了许多好处。

通过高效生产、灵活生产线调整和产品定制等优势，汽车制造商可以更好地适应市场需求变化，提高生产效率和产品质量，推动汽车产业的不断发展。

相信随着工厂模式的不断完善和应用，汽车制造工厂将迎来更加美好的未来。

简单工厂模式的使用场景与示例简单工厂模式是一种常见的设计模式，它是一种创建型模式，可以帮助我们根据客户端的需求动态地生成不同的对象。

本文将介绍简单工厂模式的使用场景与示例，以便读者更好地理解和应用该模式。

一、简单工厂模式的基本原理在介绍简单工厂模式的使用场景之前，我们先来了解一下它的基本原理。

简单工厂模式由三个角色组成：工厂类、抽象产品类和具体产品类。

工厂类根据客户端的需求，决定创建哪一种具体产品类的对象，并返回给客户端使用。

二、简单工厂模式的使用场景1. 创建对象时只需要知道其类别，而不需要知道具体的实现。

简单工厂模式可以隐藏具体产品类的创建细节，客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象。

2. 客户端不关心对象的创建过程。

通过简单工厂模式，我们可以将对象的创建逻辑封装在工厂类中，使得客户端完全不需要关心对象的创建过程，只需要关心获取到所需对象即可。

3. 需要一组相关的对象被统一创建。

在某些场景下，我们可能需要一组相关的对象被统一创建，简单工厂模式可以灵活地满足这种需求。

三、简单工厂模式的示例下面通过一个示例来具体介绍简单工厂模式的应用。

假设我们有一个游戏场景中的角色类，包括玩家角色和敌人角色。

我们需要根据不同的角色类型创建对应的角色对象。

首先，我们定义一个抽象角色类（Role），用于表示玩家角色和敌人角色的共有属性和方法，包括姓名（name）和攻击力（attack）。

```javapublic abstract class Role {protected String name;protected int attack;public Role(String name, int attack) { = name;this.attack = attack;}public abstract void display();public abstract void attack();}```接下来，我们定义具体的玩家角色类（PlayerRole）和敌人角色类（EnemyRole），它们分别继承自抽象角色类（Role）。

对工厂模式的理解工厂模式是一种常用的设计模式，它属于创建型模式，用于封装对象的创建过程。

通过工厂模式，我们可以将对象的创建和使用分离，提高代码的可维护性和扩展性。

在软件开发中，我们经常需要创建不同类型的对象。

如果我们直接在代码中使用new关键字来创建对象，那么代码的可维护性会变差。

当我们需要创建新的对象时，就需要修改已有的代码，违反了开闭原则。

而工厂模式的出现，正是为了解决这个问题。

工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装在一个工厂类中，客户端只需要调用工厂类的方法，即可获取所需的对象。

工厂类根据客户端的请求，选择合适的参数和逻辑来创建对象，并将对象返回给客户端。

工厂模式有三种常见的实现方式：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

简单工厂模式是最简单的工厂模式，它由一个工厂类负责创建所有的产品对象。

客户端只需要提供一个参数，工厂类根据这个参数来创建相应的对象。

简单工厂模式的优点在于客户端不需要关心对象的创建过程，只需要关心如何使用对象即可。

但是它的缺点也很明显，工厂类负责创建所有的对象，当对象类型较多时，工厂类会变得臃肿，不易于扩展。

工厂方法模式是简单工厂模式的升级版，它将工厂类抽象成接口或抽象类，每个具体的产品对象由专门的工厂类负责创建。

客户端需要使用哪种产品对象，就使用相应的工厂类来创建。

工厂方法模式的优点在于每个工厂类只负责创建特定类型的对象，更符合单一职责原则，代码结构更加清晰。

但是它的缺点在于客户端需要知道每个工厂类的具体实现，不够简洁。

抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展，它将多个工厂方法组合到一起，形成一个工厂族，每个工厂负责创建对应的产品族。

客户端通过选择工厂族，即可创建所需的产品对象。

抽象工厂模式的优点在于客户端不需要关心具体的工厂和产品，只需要知道选择哪个工厂族即可。

但是它的缺点在于当需要增加新的产品族时，需要修改抽象工厂的接口，违反了开闭原则。

工厂模式的应用场景非常广泛，特别是在需要创建多种类型的对象时，可以有效地降低代码的耦合度。

工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。

为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

我们以类Sample为例，如果我们要创建Sample的实例对象:Sample sample=new Sample();可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值查询数据库等。

首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:Sample sample=new Sample(参数);但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。

为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。

在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。

这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。

简单工厂工厂方法
简单工厂模式和工厂方法模式是两种不同的设计模式，它们在实现方式和适用场景上有所区别。

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

简单工厂模式适用于工厂负责的对象比较少，且客户只关心传入工厂的参数，而不关心如何创建对象的情况。

工厂方法模式定义了一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。

这种模式的优点是核心类成为抽象工厂角色，不再负责产品的创建，仅负责具体工厂子类必须实现的接口，使得系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。

工厂方法模式适用于具体工厂角色和抽象工厂角色分离的情况，使得系统更加灵活和可扩展。

总的来说，简单工厂和工厂方法都是创建型设计模式，用于处理对象的创建问题。

但简单工厂模式是一种更简单、直接的对象创建方式，而工厂方法模式则更加强调抽象和多态的应用，使系统更加灵活和可扩展。

在实际应用中，可以根据需要选择合适的设计模式。

无论是简单工厂模式、工厂模式还是抽象工厂模式，它们本质上都是将不变的部分提取出来，将可变的部分留作接口，以达到最大程度上的复用。

拿一个生产水杯（cup）的工厂举例：起初，不用工厂模式，我必须在生产水杯之前知道水杯的材料和形状等水杯的所有特征才能生产，这就是我们的new Cup();这个Cup必须是具体的。

厂主发现同一形状的被子，只是材料不同,如一个是玻璃(glass)的，一个是瓷(china)的,但是确要两条生产线，显然有资源浪费的嫌疑。

现在厂主生产杯子时先不让生产线知道我要产的是玻璃的还是瓷的，而是让它在不知道具体材料的情况下先做它能做的，等到它把模具做好，只需要向其中填充玻璃原料或者瓷原料就可以造出同一形状的具体杯子了。

但是很可惜，java并不能new一个抽象的Cup，所以就有了简单工厂模式。

原来是Cup cup=new Cup;现在是SimpleCupFactory.createCup(String cupName),根据cup的名字生产Cup,而createCup返回的是一个实现了Cup接口或抽象类的具体Cup。

简单抽象工厂模式有一个问题，就是当我现在想生产一个同样形状的铁杯时，工厂里并没有定义相应的处理流程，只能更改createCup方法，这就不合理了。

我现在只是想生产铁杯，你只要在最后的时候把玻璃原料换成铁的不就行了吗，干嘛还要更改整条生产线呢？于是就有了工厂模式。

原来生产线在生产模具的时候还要考虑是为玻璃杯生产的模具还是为铁杯生产的模具，现在它不用管了。

CupFactory.createCup()创建Cup.CupFactory是接口或抽象类。

实现它的具体子类会创建符合Cup接口的具体Cup。

那么现在厂主想要生产水壶(kettle)，用工厂模式就不得不再造一条水壶生产线，能不能在水杯生产线同时生产水壶呢？这就是抽象工厂模式。

在原CupFactory中加一个createKettle()方法，用来生产水壶咱们业务中常常面临着很多业务，有的时候会用到工厂模式，比如咱们学校有老师，学生对象构成了学校的对象组成大大致部分，那么我们我们可以这没来public class 学生实现学习接口{public void 上课();public void 考试（）；}public class 老师实现学习接口(){public void 上课public void 考试（）；}那么我如果我们要分新建一个考试，要有老师跟学生参加，而学生要分成男女考试跟学习，但是不能影响到日常的学习情况，而这个活动是学校举办的那么我们只需要比赛类:public 活动类{public static 学习学生考试（）{renturn new 学生}public static 学习老师考试(){return new 老师();}}然后是场地public 学校{private 学习，男生；private 学习女生;private 学习老师public void 活动（）{this.老师=活动.老师考试;this.男生=活动.学生考试，这个时候就可以这个样子，学生学习的时候老师考试男生.学习（）；女生.考试（）；老师.考试（）；}}。

简单⼯⼚模式的介绍、优缺点分析和解决⽅案所有的模式都是利⽤java中的封装、继承、多态这三个特性张开的，就像由这三个秘籍组成的各种变幻万千的招式，⽽所有的⽬的都是为了打败坏模式带来的代码垃圾这个敌⼈，所有的招式都是要求“可维护”、“可扩展”、“可复⽤”，当然如果达到这三个标准后，基本上“灵活性好”同时也就拥有了。

所以下⾯介绍最常⽤的⼯⼚模式，分为三类：简单⼯⼚模式、⼯⼚模式和抽象⼯⼚模式。

⼀、简单⼯⼚模式1.介绍⼯⼚模式，顾名思义，最少有⼀个⽣产产品的机器存在的⼯⼚Factory，与此同时，也要有⼀个构建好的产品模块Product。

所以，我们要⽤到Factory来创造Product。

在简单⼯⼚模式中，有⼏种⾓⾊存在。

⼀个是所有产品的⽗类P，即所有产品的模板；另外⼀个是继承了⽗类P 的产品⼦类p1，p2...;当然，最重要的是Factory，在Factory中可以将这些的产品实例化，根据需求来将Factory和Product产⽣联系。

2.例⼦我们先来做⼀个例⼦吧，以做⼀个简单的计算器来开始。

a. Product的⽗类： Operationpublic class Operation {private double _numberA = 0 ;private double _numberB = 0;private double result = 0;public double get_numberA() {return _numberA;}public void set_numberA(double _numberA) {this._numberA = _numberA;}public double get_numberB() {return _numberB;}public void set_numberB(double _numberB) {this._numberB = _numberB;}public double getResult() {return result;}public void setResult(double result) {this.result = result;}}b.继承了Product的⼦类：加法产品（OperationAdd），乘法产品（OperationMul），减法产品（OperationSub），除法产品（OperationDiv）public class OperationAdd extends Operation{@Overridepublic double getResult(){double result = 0;result = get_numberA() + get_numberB();return result;}}public class OperationSub extends Operation{@Overridepublic double getResult(){double result = 0 ;result = get_numberA() - get_numberB();return result;}}public class OperationMul extends Operation {@Overridepublic double getResult(){double result = 0;result = get_numberA()*get_numberB();return result;}}public class OperationDiv extends Operation{@Overridepublic double getResult(){double result = 0 ;if(get_numberB() == 0){throw new RuntimeException("除数不能为0.");}else{result = get_numberA()/get_numberB();return result;}}}c.⽣产产品的⼯⼚Factory（OperationFactory）package SimpleFactory;public class OperationFactory {public static Operation createOperation(String operate){Operation oper = null;switch(operate){case "+" :oper = new OperationAdd() ;break;case "-" :oper = new OperationSub() ;break;case "*" :oper = new OperationMul() ;break;case "/" :oper = new OperationDiv() ;break;}return oper;}}最后我们把⼯⼚和产品做好以后就可以，将产品买给客户啦。

河南理工大学《程序设计模式》结课论文2011 — 20012学年第1学期论文题目java程序设计模式——工厂方法模式<摘>：工厂方法模式（别名：虚拟构造）定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。

Mediator Pattern(Anothre Name:Virtual Constructor) Define an interface for creating an object,but let subclasses Decide which class to instantiate.Factory Meyhod lets a class defer instantiation to subclasses.------上述是摘自《Design Patterns》中GOF对工厂方法模式的高度概括下面就Java程序设计模式中工厂模式做一些介绍以及设计一个简单的程序设计，再总结一些个人体会。

一工厂方法模式的介绍在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有的产品的创建，而是将具体创建的工作交给子类去做。

这个核心类则摇身一变，成为了一个抽象工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。

1.1工厂方法模式角色（1）抽象工厂（Creator）角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，它是与应用程序无关的。

任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。

在上面的系统中这个角色由Java 接口Creator 扮演；在实际的系统中，这个角色也常常使用抽象Java 类实现。

（2）具体工厂（Concrete Creator）角色：担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体Java 类。

具体工厂角色含有与应用密切相关的逻辑，并且受到应用程序的调用以创建产品对象。

在本系统中给出了两个这样的角色，也就是具体Java 类ConcreteCreator1 和ConcreteCreator2。