工廠模式

工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

在工廠模式中，我們在創建對象時不會對客戶端暴露創建邏輯，並且是通過使用一個共同的介面來指向新創建的對象。

介紹

意圖：定義一個創建對象的介面，讓其子類自己決定實例化哪一個工廠類，工廠模式使其創建過程延遲到子類進行。

主要解決：主要解決介面選擇的問題。

何時使用：我們明確地計畫不同條件下創建不同實例時。

如何解決：讓其子類實現工廠介面，返回的也是一個抽象的產品。

關鍵代碼：創建過程在其子類執行。

應用實例： 1、您需要一輛汽車，可以直接從工廠裏面提貨，而不用去管這輛汽車是怎麼做出來的，以及這個汽車裏面的具體實現。 2、Hibernate 換資料庫只需換方言和驅動就可以。

優點： 1、一個調用者想創建一個對象，只要知道其名稱就可以了。 2、擴展性高，如果想增加一個產品，只要擴展一個工廠類就可以。 3、遮罩產品的具體實現，調用者只關心產品的介面。

缺點：每次增加一個產品時，都需要增加一個具體類和對象實現工廠，使得系統中類的個數成倍增加，在一定程度上增加了系統的複雜度，同時也增加了系統具體類的依賴。這並不是什麼好事。

使用場景： 1、日誌記錄器：記錄可能記錄到本地硬碟、系統事件、遠程伺服器等，用戶可以選擇記錄日誌到什麼地方。 2、資料庫訪問，當用戶不知道最後系統採用哪一類資料庫，以及資料庫可能有變化時。 3、設計一個連接伺服器的框架，需要三個協議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個作為產品類，共同實現一個介面。

注意事項：作為一種創建類模式，在任何需要生成複雜對象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是複雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過 new 就可以完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的複雜度。

實現

我們將創建一個 Shape 介面和實現 Shape 介面的實體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我們的演示類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 對象。它將向 ShapeFactory 傳遞資訊（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對象的類型。

工廠模式的 UML 圖

步驟 1

創建一個介面:

Shape.java

public interface Shape { void draw(); }

步驟 2

創建實現介面的實體類。

Rectangle.java

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

Square.java

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

Circle.java

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

步驟 3

創建一個工廠，生成基於給定資訊的實體類的對象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory { //使用 getShape 方法獲取形狀類型的對象 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; } }

步驟 4

使用該工廠，通過傳遞類型資訊來獲取實體類的對象。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo { public static void main(String[] args) { ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory(); //獲取 Circle 的對象，並調用它的 draw 方法 Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE"); //調用 Circle 的 draw 方法 shape1.draw(); //獲取 Rectangle 的對象，並調用它的 draw 方法 Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE"); //調用 Rectangle 的 draw 方法 shape2.draw(); //獲取 Square 的對象，並調用它的 draw 方法 Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE"); //調用 Square 的 draw 方法 shape3.draw(); } }

步驟 5

執行程式，輸出結果：

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

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