工厂模式：软件设计中的灵活性与解耦

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2023-09-11 00:43:07

工厂模式：对象创建的瑞士军刀

在现代软件开发中，我们不断追求更高的可维护性和代码复用性。工厂模式作为一组强大而灵活的设计模式，通过巧妙地将对象的创建与其实际实现分离，完美地解决了这些挑战。

什么是工厂模式？

工厂模式的本质在于提供一种中介机制，负责创建对象，而无需客户端代码指定具体的类名。这种解耦为我们带来了极大的好处，包括：

灵活性： 轻松添加或删除产品类型，而无需修改客户端代码。
可扩展性： 随着应用程序需求的变化，轻松扩展工厂以支持新功能。
可维护性： 将对象创建集中到一个位置，简化了代码维护。
松散耦合： 客户端代码与具体的产品类无关，提高了模块性和灵活性。
可复用性： 工厂对象可以跨多个应用程序重用，促进代码共享和一致性。

工厂模式的种类

根据创建对象的机制，工厂模式主要分为三种类型：

1. 简单工厂模式

简单工厂模式提供了一种集中式的方法来创建对象，无需指定具体类。工厂充当一个中介，根据给定的类型参数实例化适当的类。

代码示例：

class Factory {
    public static Product createProduct(String type) {
        switch (type) {
            case "A":
                return new ProductA();
            case "B":
                return new ProductB();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Invalid product type");
        }
    }
}

2. 工厂方法模式

工厂方法模式将对象创建委托给子类。抽象工厂类定义创建方法，由具体子类实现这些方法以实例化特定的对象。

代码示例：

abstract class Factory {
    public abstract Product createProduct();
}

class ConcreteFactoryA extends Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}

class ConcreteFactoryB extends Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductB();
    }
}

3. 抽象工厂模式

抽象工厂模式用于创建对象家族，其中每个家族由一系列相关对象组成。工厂提供一个接口来创建这些对象，允许客户端代码创建一致的对象集合。

代码示例：

interface Factory {
    public ProductA createProductA();
    public ProductB createProductB();
}

class ConcreteFactoryA implements Factory {
    @Override
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }

    @Override
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}

class ConcreteFactoryB implements Factory {
    @Override
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }

    @Override
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}