概述

本文將解釋JAVA中的工廠設(shè)計模式：工廠方法和抽象工廠，并用實際例子來說明如何實現(xiàn)該模式。

工廠方法模式

比如為一家汽車制造商開發(fā)一款應(yīng)用程序。起初，該客戶制造的車輛僅使用燃油發(fā)動機。因此，為了遵循單一責任原則（SRP）和開閉原則（OCP），我們使用工廠方法設(shè)計模式。

工廠方法模式通過將產(chǎn)品的構(gòu)造代碼與使用該產(chǎn)品的代碼分離來解耦合。

首先，在我們的示例應(yīng)用程序中，定義了MotorVehicle接口。這個接口只有一個方法build（），用于制造特定的機動車輛：

public interface MotorVehicle {
    void build();
}

下一步是實現(xiàn)MotorVehicle接口的具體類。我們創(chuàng)造了兩種類型：摩托車和汽車：

public class Motorcycle implements MotorVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("Build Motorcycle");
    }
}

public class Car implements MotorVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("Build Car");
    }
}

然后，我們創(chuàng)建MotorVehicleFactory類。這個類負責創(chuàng)建每個新的車輛實例。它是一個抽象類，因為它為特定的工廠制造特定的車輛：

public abstract class MotorVehicleFactory {
    public MotorVehicle create() {
        MotorVehicle vehicle = createMotorVehicle();
        vehicle.build();
        return vehicle;
    }
    protected abstract MotorVehicle createMotorVehicle();
}

方法create（）調(diào)用抽象方法createMotorVehicle（）來創(chuàng)建特定類型的機動車輛，之前我們具有兩種類型的摩托車和汽車：

public class MotorcycleFactory extends MotorVehicleFactory {
    @Override
    protected MotorVehicle createMotorVehicle() {
        return new Motorcycle();
    }
}

public class CarFactory extends MotorVehicleFactory {
    @Override
    protected MotorVehicle createMotorVehicle() {
        return new Car();
    }
}

我們的應(yīng)用程序是使用工廠方法模式設(shè)計，現(xiàn)在就可以隨心所欲地增加新的機動車輛。最后，我們看看使用UML表示法的最終設(shè)計是什么樣子的：

抽象工廠模式

比如兩家新的汽車品牌公司對我們上面設(shè)計的系統(tǒng)感興趣：NextGen和FutureVehicle。這些新公司不僅生產(chǎn)純?nèi)剂掀嚕€生產(chǎn)電動汽車。每家公司都有自己的汽車設(shè)計，為了解決這些問題，我們可以使用抽象工廠模式，將產(chǎn)品創(chuàng)建代碼集中在一個地方。UML表示為：

我們已經(jīng)有了MotorVehicle接口。此外，必須添加一個接口來表示電動汽車：

public interface ElectricVehicle {
    void build();
}

接下來，我們創(chuàng)建抽象工廠。該類是抽象的，因為創(chuàng)建對象的責任將由具體工廠承擔。這種行為遵循OCP和SRP：

public abstract class Corporation {
    public abstract MotorVehicle createMotorVehicle();
    public abstract ElectricVehicle createElectricVehicle();
}

FutureVehicle公司生產(chǎn)的車輛：

public class FutureVehicleMotorcycle implements MotorVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("Future Vehicle Motorcycle");
    }
}

public class FutureVehicleElectricCar implements ElectricVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("Future Vehicle Electric Car");
    }
}

NexGen公司做了同樣的事情：

public class NextGenMotorcycle implements MotorVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("NextGen Motorcycle");
    }
}

public class NextGenElectricCar implements ElectricVehicle {
    @Override
    public void build() {
        System.out.println("NextGen Electric Car");
    }
}

FutureVehicle工廠：

public class FutureVehicleCorporation extends Corporation {
    @Override
    public MotorVehicle createMotorVehicle() {
        return new FutureVehicleMotorcycle();
    }
    @Override
    public ElectricVehicle createElectricVehicle() {
        return new FutureVehicleElectricCar();
    }
}

接下來是另一個NexGen工廠：

public class NextGenCorporation extends Corporation {
    @Override
    public MotorVehicle createMotorVehicle() {
        return new NextGenMotorcycle();
    }
    @Override
    public ElectricVehicle createElectricVehicle() {
        return new NextGenElectricCar();
    }
}

我們使用抽象工廠模式完成了實現(xiàn)。以下是我們自定義實現(xiàn)的UML圖：

結(jié)論

工廠方法使用繼承作為設(shè)計工具。而抽象工廠使用委托。

工廠方法依賴于派生類來實現(xiàn)，基類提供預(yù)期的行為，它是在方法上，而不是在類上。而抽象工廠被應(yīng)用于一個類。

兩者都遵循OCP和SRP，產(chǎn)生了松散耦合的代碼，并為以后的更改擴展提供了更大的靈活性。