03.工厂模式
1、概念
工厂模式属于创建型模式。
工厂模式就像其他设计模式一样，它是在处理不指定对象具体类型的情况下创建对象。
工厂模式的实质就是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂模式让类的实例化推迟到子类中进行。
2、用途
工厂模式和简单工厂模式虽然都是通过工厂来创建对象，他们之间最大的不同是——工厂模式在设计上完全符合开闭原则。
客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道对应的工厂即可。
一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂模式中，只需要提供创建产品的接口，然后由子类来确定要创建的对象，在程序运行时，子类将覆盖父类对象，从而使得系统更容易拓展。
客户端无须知道是由哪个子类创建产品，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
3、实现方式
工厂模式包含如下角色：
Product：抽象产品
ConcreteProduct：具体产品
Factory：抽象工厂
ConcreteFactory：具体工厂
4、举例
用计算器的例子，有加减乘除四个类。
（1）抽象产品
/**
* 算法产品 —— 抽象产品
*/
@NoArgsConstructor
@Data
public abstract class Operation {
private Integer value1;
private Integer value2;
public abstract Integer getResult()
}
（2）具体产品
/**
* 加法 —— 具体产品
*/
@Data
@NoArgsConstructor
public class OperationAdd extends Operation {
@Override
public Integer getResult(){
return super.getValue1() + super.getValue2();
}
}
/**
* 减法 —— 具体产品
*/
@Data
@NoArgsConstructor
public class OperationSub extends Operation {
@Override
public Integer getResult(){
return super.getValue1() - super.getValue2();
}
}
/**
* 乘法 —— 具体产品
*/
@Data
@NoArgsConstructor
public class OperationMul extends Operation {
@Override
public Integer getResult(){
return super.getValue1() * super.getValue2();
}
}
/**
* 除法 —— 具体产品
*/
@Data
@NoArgsConstructor
public class OperationDiv extends Operation {
@Override
public Integer getResult(){
return super.getValue1() / super.getValue2();
}
}
（3）抽象工厂
/**
* 工厂接口 —— 抽象工厂
*/
public interface IFactory {
Operation CreationOption();
}
（4）具体工厂
/**
* 加法工厂 —— 具体工厂
*/
public class AddFactory implements IFactory {
@Override
public Operation CreationOption() {
return new OperationAdd();
}
}
/**
* 减法工厂 —— 具体工厂
*/
public class SubFactory implements IFactory {
@Override
public Operation CreationOption() {
return new OperationSub();
}
}
/**
* 乘法工厂 —— 具体工厂
*/
public class MulFactory implements IFactory {
@Override
public Operation CreationOption() {
return new OperationMul();
}
}
/**
* 除法工厂 —— 具体工厂
*/
public class DivFactory implements IFactory {
@Override
public Operation CreationOption() {
return new OperationDiv();
}
}
（5）测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
IFactory factory = new AddFactory();
final Operation operation = factory.CreationOption();
operation.setValue1(2);
operation.setValue2(3);
System.out.println(operation.getResult());
}
}
5、工厂模式的利与弊
为什么使用工厂来创建对象
封装对象的创建过程
隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。
为什么每种对象要单独有一个工厂？
符合开放-封闭原则
在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。
缺点
在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。
6、总结
在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有产品的创建，而是将具体创建工作交给子类去做。这个核心类仅仅负责给出具体工厂必须实现的接口，而不负责产品类被实例化这种细节，这使得工厂方法模式可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品。
工厂方法模式的主要优点是增加新的产品类时无须修改现有系统，并封装了产品对象的创建细节，系统具有良好的灵活性和可扩展性；其缺点在于增加新产品的同时需要增加新的工厂，导致系统类的个数成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂性。
