Java中如何实现工厂模式创建对象

工厂模式通过封装对象创建过程来降低耦合，提高灵活性和可维护性。1. 简单工厂模式将创建逻辑集中在一个工厂类中，优点是简单易懂，缺点是违反开闭原则；2. 工厂方法模式通过定义创建接口并由子类实现，遵循开闭原则且易于扩展，但需要创建多个工厂类；3. 抽象工厂模式用于创建一组相关或依赖对象，支持产品族的切换，但增加类数量且扩展困难。当类不确定需创建的对象、希望由子类指定创建或需切换相关对象组时应使用工厂模式。工厂模式可通过解耦依赖关系辅助实现依赖注入。选择时根据需求复杂度判断：简单场景用简单工厂，多类型或需扩展用工厂方法，多产品族用抽象工厂。

工厂模式，简单来说，就是把对象的创建过程封装起来，让客户端代码不需要直接new对象，而是通过工厂来获取。这样可以降低耦合，提高代码的灵活性和可维护性。

解决方案

工厂模式的核心在于定义一个工厂接口或抽象类，然后由具体的工厂类来实现对象的创建。

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1. 简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

   简单工厂模式实际上不是一个设计模式，而是一种编程习惯。它将对象的创建逻辑集中在一个工厂类中。

   // 产品接口
   interface Product {
       void use();
   }
   
   // 具体产品A
   class ConcreteProductA implements Product {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductA");
       }
   }
   
   // 具体产品B
   class ConcreteProductB implements Product {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductB");
       }
   }
   
   // 简单工厂
   class SimpleFactory {
       public static Product createProduct(String type) {
           if ("A".equals(type)) {
               return new ConcreteProductA();
           } else if ("B".equals(type)) {
               return new ConcreteProductB();
           } else {
               return null; // 或者抛出异常
           }
       }
   }
   
   // 客户端代码
   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");
           if (productA != null) {
               productA.use();
           }
   
           Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");
           if (productB != null) {
               productB.use();
           }
       }
   }

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   • 优点： 简单易懂。
   • 缺点： 违反开闭原则，如果需要增加新的产品，需要修改工厂类的代码。

2. 工厂方法模式（Factory Method Pattern）

   工厂方法模式定义一个创建对象的接口，但将实际创建对象的工作推迟到子类。每个具体工厂负责创建一个具体产品。

   

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   // 抽象产品
   interface Product {
       void use();
   }
   
   // 具体产品A
   class ConcreteProductA implements Product {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductA");
       }
   }
   
   // 具体产品B
   class ConcreteProductB implements Product {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductB");
       }
   }
   
   // 抽象工厂
   interface Factory {
       Product createProduct();
   }
   
   // 具体工厂A
   class ConcreteFactoryA implements Factory {
       @Override
       public Product createProduct() {
           return new ConcreteProductA();
       }
   }
   
   // 具体工厂B
   class ConcreteFactoryB implements Factory {
       @Override
       public Product createProduct() {
           return new ConcreteProductB();
       }
   }
   
   // 客户端代码
   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           Factory factoryA = new ConcreteFactoryA();
           Product productA = factoryA.createProduct();
           productA.use();
   
           Factory factoryB = new ConcreteFactoryB();
           Product productB = factoryB.createProduct();
           productB.use();
       }
   }

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   • 优点： 遵循开闭原则，易于扩展。
   • 缺点： 需要创建多个工厂类，增加了类的数量。

3. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

   抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。 可以理解为工厂方法模式的升级版，解决创建多个产品族的问题。

   // 抽象产品A
   interface ProductA {
       void use();
   }
   
   // 抽象产品B
   interface ProductB {
       void operate();
   }
   
   // 具体产品A1
   class ConcreteProductA1 implements ProductA {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductA1");
       }
   }
   
   // 具体产品A2
   class ConcreteProductA2 implements ProductA {
       @Override
       public void use() {
           System.out.println("Using ConcreteProductA2");
       }
   }
   
   // 具体产品B1
   class ConcreteProductB1 implements ProductB {
       @Override
       public void operate() {
           System.out.println("Operating ConcreteProductB1");
       }
   }
   
   // 具体产品B2
   class ConcreteProductB2 implements ProductB {
       @Override
       public void operate() {
           System.out.println("Operating ConcreteProductB2");
       }
   }
   
   // 抽象工厂
   interface AbstractFactory {
       ProductA createProductA();
       ProductB createProductB();
   }
   
   // 具体工厂1
   class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
       @Override
       public ProductA createProductA() {
           return new ConcreteProductA1();
       }
   
       @Override
       public ProductB createProductB() {
           return new ConcreteProductB1();
       }
   }
   
   // 具体工厂2
   class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
       @Override
       public ProductA createProductA() {
           return new ConcreteProductA2();
       }
   
       @Override
       public ProductB createProductB() {
           return new ConcreteProductB2();
       }
   }
   
   // 客户端代码
   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();
           ProductA productA1 = factory1.createProductA();
           ProductB productB1 = factory1.createProductB();
           productA1.use();
           productB1.operate();
   
           AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();
           ProductA productA2 = factory2.createProductA();
           ProductB productB2 = factory2.createProductB();
           productA2.use();
           productB2.operate();
       }
   }

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   • 优点： 可以创建一组相关的产品，易于切换产品族。
   • 缺点： 增加了类的数量，如果需要增加新的产品族，需要修改所有工厂类。

什么时候应该使用工厂模式？

• 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
• 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
• 当你需要创建一组相关的对象，并且希望能够方便地切换这些对象的时候。

工厂模式和依赖注入有什么关系？

依赖注入（DI）是一种设计模式，它允许你将对象的依赖关系从对象本身中解耦出来。工厂模式可以用来实现依赖注入。你可以使用工厂来创建对象，并将这些对象注入到其他对象中。这可以使你的代码更加灵活和可测试。

如何选择合适的工厂模式？

选择哪种工厂模式取决于你的具体需求。如果你的代码很简单，并且只需要创建一种类型的对象，那么简单工厂模式可能就足够了。如果你的代码比较复杂，并且需要创建多种类型的对象，或者需要能够方便地切换这些对象，那么工厂方法模式或抽象工厂模式可能更适合。

以上就是Java中如何实现工厂模式创建对象的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！