設計模式之工廠模式

工廠模式是Java常用的設計模式之一，屬於創建型模式，在平常開發中是很常見的。主要是用在複雜對象的實例化中，通過工廠模式對外屏蔽複雜的具體實現，達到解耦效果。
工廠模式細分爲簡單工廠模式，工廠模式，抽象工廠模式
閱讀本文，建議從頭到尾，因爲知識點由淺到深，看似簡單，精粹卻深藏其中，願讀者慢慢食用並消化之。
簡單工廠模式
在深圳的某個地方，有個工廠，生產機頂盒（STB），機頂盒的又分小米機頂盒和TCL機頂盒。由於機頂盒的生產過程是非常複雜的工藝，所以工廠對小米和TCL公司說，需要需要生產對應的機頂盒找我就好。

1. 所以首先要有機頂盒這個概念，所以我們抽象出機頂盒接口，使其作爲小米機頂盒、TCL機頂盒的父類。該機頂盒功能我們暫時定義是否支持帶USB口,是否支持杜比，播放視頻。現實機頂盒是比較複雜的，這裏舉例說明簡單點。

public interface STB {
    /**
     * 是否帶USB接口
     * @return true,帶USB接口，false,不帶USB接口
     */
    boolean hasUSBInterface();

    /**
     * 是否支持杜比播放
     * @return true，表示支持，false，表示不支持
     */
    boolean supportDolby();

    /**
     * 播放視頻
     */
    void playVideo();

}

2. 接下來，小米機頂盒和TCL機頂盒的具體實現，根據自身的定製，支持的功能。
   小米機頂盒具體實現類

public class XiaoMiSTB implements STB {
    @Override
    public boolean hasUSBInterface() {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean supportDolby() {
        return false;
    }


    @Override
    public void playVideo() {
        System.out.println("我是小米機頂盒,正在播放視頻");
    }

}

TCL機頂盒具體實現類

public class TCLSTB implements STB {
    @Override
    public void playVideo() {
        System.out.println("我是TCL機頂盒,正在播放視頻");
    }

    @Override
    public boolean hasUSBInterface() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean supportDolby() {
        return false;
    }
}

3. 有了盒子，那麼那就需要工廠來生產了，所以我們造一座工廠出來，負責生產小米和TCL機頂盒。

public class STBFactory {

    public final static String XIAO_MI = "xiaomi";

    public final static String TCL = "tcl";


    public STB getSTB(String stbType) {
        switch (stbType) {
            case XIAO_MI:
                return new XiaoMiSTB();
            case TCL:
                return new TCLSTB();
            default:
                return null;
        }
    }
}

4. 小米和TCL公司來訂單了，要工廠生產自己家公司的機頂盒，用來播放視頻。

public class SimpleFactory {

    public static void main(String[] args) {
        //穿建工廠實例
        STBFactory stbFactory = new STBFactory();
        //通知工廠,生產小米機頂盒，獲取小米機頂盒實例
        STB xiaomiSTB = stbFactory.getSTB(STBFactory.XIAO_MI);
        //小米機頂盒播放視頻
        xiaomiSTB.playVideo();
        
        //通知工廠,生產TCL機頂盒，獲取TCL機頂盒實例
        STB tclSTB = stbFactory.getSTB(STBFactory.TCL);
        //TCL機頂盒播放視頻
        tclSTB.playVideo();
    }

}

5 用戶已經在家裏看視頻了，生產成功了，機頂盒可正常使用。

工廠模式
隨着工廠規模的擴大，機頂盒工廠分設兩個子工廠，分別用於生產對應小米機頂盒和TCL機頂盒。生產機頂盒的牌子由子工廠決定，不再需要機頂盒工廠通過下發命令（參數）來控制。這裏主要也是涉及到Java多態特性。
1 爲此，我們需要重新調整機頂盒的業務，即代碼內容，我們將機頂盒工廠抽象爲一個接口，不在具體管理生產，由子工廠管理生產。

public interface STBFactroy {
    /**
     * 生產機頂盒，獲取機頂盒實例
     * @return
     */
    STB getSTB();
}

2. 造兩座子工廠，分別爲小米工廠和TCL工廠。
   小米工廠

public class XiaoMiFactory implements STBFactroy  {
    @Override
    public STB getSTB() {
        return new XiaoMiSTB();
    }
}

TCL工廠

public class TCLFactory implements STBFactroy {
    @Override
    public STB getSTB() {
        return new TCLSTB();
    }
}

3. 工廠業務員真棒，子工廠剛建立，立馬就收到TCL公司的新訂單，並生產了盒子，播放視頻正常。

public class Factory {
    public static void main(String[] args) {
        
       STBFactroy stbFactroy=new TCLFactory();

       STB stb=stbFactroy.getSTB();

       stb.playVideo();
    }
}

抽象工廠模式
在工廠業務日益繁榮的情況下，工廠決定增設手機業務，主要生產小米手機和TCL手機。此時，工廠從一個機頂盒產品變成兩個兩個產品，機頂盒和手機。相對應的工廠模式也變成了抽象工廠模式。在此，可以看到，只有一個產品，是工廠模式，兩個產品，就是抽象工廠模式。

1. 定義手機概念，抽象一個Phone接口，具有撥打電話和版本信息。

public interface Phone {

    /**
     * 撥打電話
     */
    void call();

    /**
     * 系統信息
     */
    void build();
}

2. 手機的具體牌子，實現類。
   小米手機

public class XiaoMiPhone implements Phone {
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("小米手機正在撥打電話");
    }

    @Override
    public void build() {
        System.out.println("我是小米手機");
    }
}

TCL手機

public class TCLPhone implements Phone {
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("TCL手機正在撥打電話");
    }

    @Override
    public void build() {
        System.out.println("我是TCL手機");
    }
}

3. 爲總工廠添加生產手機業務，子工廠具體負責實現。
   父類工廠接口，抽象子工廠的業務

public interface HeadFactory {
    /**
     * 生產機頂盒，獲取機頂盒實例
     * @return
     */
    STB getSTB();

    /**
     * 生產手機，獲取手機實例
     * @return
     */
    Phone getPhone();
}

小米工廠實現類

public class XiaoMiFactory implements HeadFactory {
    @Override
    public STB getSTB() {
        return new XiaoMiSTB();
    }

    @Override
    public Phone getPhone() {
        return  new XiaoMiPhone();
    }
}

TCL工廠實現類

public class TCLFactory implements HeadFactory {
    @Override
    public STB getSTB() {
        return new TCLSTB();
    }

    @Override
    public Phone getPhone() {
        return  new TCLPhone();
    }
}

4. 工廠已經建立完畢，是時候接單進行生產了，在保持舊業務的持續發展下，接來了TCL的手機新訂單。

public class Factory {
    public static void main(String[] args) {

       HeadFactory stbFactory =new XiaoMiFactory();

       STB stb= stbFactory.getSTB();

       stb.playVideo();

       Phone phone=stbFactory.getPhone();

       phone.build();
    }

}

5. 小米手機看來使用正常

   
   

到此，設計模式中的工廠模式就介紹完畢了，下面進行總結一下。

• 如果類比較簡單，新建一個對象，採用工廠模式是得不償失的，通過上面的例子，創建一個簡單的對象，可能需要創建很多的類。工廠模式適合在明確條件下，有多少對象，有多少分支，建立對象比較複雜的情況下去選擇。
• 工廠模式的初心是解耦，所以別了使用工廠模式，而更加耦合。
• 簡單工廠模式，工廠模式，抽象工廠模式都是相互關聯的。工廠模式相對於簡單工廠模式，只是讓實現類去生成對象，而不是根據條件去判斷。抽象工廠模式相對於工廠模式，只是對象的多少問題。