设计模式 - 工厂模式 精准梳理精准记忆

                                                         1、代码片段 - 带入理解

一、核心模式分类

1. 简单工厂模式（编程习惯，非 GoF 设计模式）
2. 工厂方法模式（GoF 创建型模式）
3. 抽象工厂模式（GoF 创建型模式）

---

二、演变过程：咖啡店案例

初始实现

// 咖啡基类
abstract class Coffee {public abstract String getName();
}class AmericanCoffee extends Coffee {}
class LatteCoffee extends Coffee {}// 咖啡店直接创建对象
class CoffeeStore {public Coffee orderCoffee(String type) {if ("american".equals(type)) {return new AmericanCoffee();} else {return new LatteCoffee();}}
}

问题   违反开闭原则，新增咖啡类型需修改订单方法

---

三、改进方案演变

1、简单工厂模式

class SimpleCoffeeFactory {public Coffee createCoffee(String type) {// 创建逻辑...}
}class CoffeeStore {private SimpleCoffeeFactory factory;public Coffee orderCoffee(String type) {return factory.createCoffee(type);}
}

• 优点   解耦对象创建
• 缺点  仍需修改工厂代码，违反开闭原则

---

2、工厂方法模式

interface CoffeeFactory {Coffee createCoffee();
}class AmericanFactory implements CoffeeFactory {public Coffee createCoffee() { return new AmericanCoffee(); }
}class CoffeeStore {private CoffeeFactory factory;public void setFactory(CoffeeFactory factory) {this.factory = factory;}public Coffee orderCoffee() {return factory.createCoffee();}
}

• 优点   完全遵循开闭原则
• 缺点   类数量激增（类爆炸问题）

---

3、抽象工厂模式

interface DessertFactory {Coffee createCoffee();Dessert createDessert();
}class AmericanDessertFactory implements DessertFactory {public Coffee createCoffee() { return new AmericanCoffee(); }public Dessert createDessert() { return new MatchaMousse(); }
}

• 优点   管理产品族（咖啡+甜点的组合）
• 代价   新增产品类型需修改所有工厂接口

---

4、模式对比表

模式特性	简单工厂	工厂方法	抽象工厂
扩展性	修改工厂类	新增工厂子类	新增工厂实现类
产品维度	单一产品	单一产品	产品族（多相关产品）
开闭原则	违反	遵循	部分遵循
复杂度	低	中	高
典型应用场景	简单对象创建	需要灵活扩展的产品创建	系列关联产品的组合创建

---

四、进阶应用技巧

1、静态工厂

class SimpleCoffeeFactory {public static Coffee createCoffee(String type) {// 创建逻辑...}
}

2、配置化工厂

# bean.properties
american=com.example.AmericanCoffee
latte=com.example.LatteCoffee

class ConfigFactory {private static Map<String, Coffee> cache = new HashMap<>();static {// 加载配置文件，反射创建对象存入缓存}public static Coffee getCoffee(String key) {return cache.get(key);}
}

全部代码

public class CoffeeFactory {// 加载配置文件, 获取配置文件中配置的全类名, 并创建该类的对象进行存储// 1.定义容器对象用来存储咖啡对象private static HashMap<String, Coffee> map = new HashMap<String, Coffee>();// 2.加载配置文件, 只需要加载一次static {// 2.1 创建proper.ties 对象Properties p = new Properties();// 2.2调用p对象中的load 方法进行配置文件的加载   获取字节码 -> 获取类加载器 -> 获取目标资源(返回inputStream)InputStream is = CoffeeFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");try {// 加载资源p.load(is);// 从p集合中获取全类名并创建对象Set<Object> keys = p.keySet();for (Object key : keys) {String className = p.getProperty((String) key);// 通过反射创建对象Class<?> clazz = Class.forName(className);Coffee coffee = (Coffee) clazz.newInstance();// 创建对象// 将名称和对象存储到容器中map.put((String) key,coffee);}} catch (IOException | ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}// 根据名称获取对象public static Coffee createCoffee(String name){return map.get(name);}
}

---

五、JDK典型案例

1. 集合迭代器

// 工厂方法模式应用
Collection<String> coll = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = coll.iterator(); // ArrayList内部实现Iterator

2. 日期工具

Calendar cal = Calendar.getInstance(); // 根据时区返回不同实现
DateFormat df = DateFormat.getInstance();

---

                                                         2、文字提炼 - 记忆切入点

一、简单工厂模式

1、核心思想

将对象创建逻辑集中在一个"工厂类"中，通过 参数 控制具体产品类型。

• 关键步骤

  1. 定义产品接口
     创建抽象基类（如 Coffee），声明所有产品共有的方法（如 getName()）

  2. 实现具体产品
     继承基类创建具体产品（如 AmericanCoffee 和 LatteCoffee），各自实现特有逻辑

  3. 构建工厂类
     创建 SimpleCoffeeFactory 类，内部包含静态/实例方法（如 createCoffee(type)），通过 if-else 或 switch 判断参数类型，返回对应的具体产品实例

  4. 客户端调用
     客户端（如CoffeeStore）持有工厂引用，调用createCoffee()时传入类型参数，无需直接接触具体产品类

• 典型特征

  • 工厂类包含所有产品的创建逻辑

  • 新增产品必须修改工厂类代码

---

二、工厂方法模式

2、核心思想

将对象的创建 延迟 到子类，每个产品对应一个专属工厂。

• 关键步骤

  1. 定义抽象工厂接口
     创建CoffeeFactory接口，声明抽象方法（如createCoffee()）

  2. 实现具体工厂
     为每个产品创建专属工厂类（如AmericanCoffeeFactory和LatteCoffeeFactory），在createCoffee()中返回对应的具体产品实例

  3. 客户端依赖抽象
     客户端类（如CoffeeStore）持有工厂接口的引用，通过setFactory()方法注入具体工厂

  4. 动态创建产品
     客户端调用factory.createCoffee()时，实际执行的是具体工厂类中实现的创建逻辑

• 典型特征

  • 每个产品对应一个独立工厂类

  • 新增产品只需添加新工厂，无需修改已有代码

---

三、抽象工厂模式

2、核心思想

创建相关产品族的工厂，保证产品之间的兼容性。

• 关键步骤

  1. 定义产品族接口
     创建多个抽象产品接口（如 Coffee: 咖啡 和 Dessert: 甜点），每个接口代表一类产品

  2. 定义抽象工厂接口
     创建DessertFactory: 甜点工厂接口，声明创建系列产品的方法（如 createCoffee() 和 createDessert() ）

  3. 实现具体工厂
     为每个产品族创建工厂类（如AmericanDessertFactory: 美式甜点工厂），同时实现该族内 所有产品的创建逻辑

  4. 客户端组合使用
     客户端通过选择具体工厂，获得配套的产品组合（如美式咖啡 + 抹茶慕斯），确保产品间的兼容性

• 典型特征

  • 一个工厂创建多个关联产品

  • 新增产品类型时, 需要修改所有工厂接口

---

四、工厂模式历史演进

1. 简单工厂   解决直接 new 对象带来的耦合问题，但工厂本身成为新的耦合点
2. 工厂方法   通过多态工厂解耦，支持扩展但容易产生类爆炸
3. 抽象工厂   应对产品组合需求，用更高维度的抽象管理关联对象

---

五、记忆点 - 关键区别

• 考虑创建目标时

  • 简单工厂   单一产品
  • 工厂方法   单一产品
  • 抽象工厂   产品族
    
    

• 考虑扩展代价时

  • 简单工厂   修改工厂类
  • 工厂方法   新增工厂类
  • 抽象工厂   修改所有工厂接口
    
    

• 考虑设计重心时

  • 简单工厂   创建逻辑集中化
  • 工厂方法   创建责任分散化
  • 抽象工厂  产品组合约束
    
    

---

提炼

模式选择指南

1. 简单工厂   适用于对象创建逻辑简单，不需要频繁扩展
2. 工厂方法   适合需要灵活扩展产品类型的场景
3. 抽象工厂   适用于管理产品族，强调相关产品必须配套使用

关键设计原则体现

1. 开闭原则   工厂方法模式的典型体现
2. 单一职责   每个工厂只负责创建特定对象
3. 依赖倒置   客户端依赖抽象接口而非具体实现

如果这篇文章帮到你, 帮忙点个关注呗, 不想那那那点赞或收藏也行鸭 (｡•̀ᴗ-)✧ ~

                                                                                                                                   '(இ﹏இ`｡)