簡單工廠&工廠方法&抽象工廠

(1)簡單工廠模式

從設計模式的類型上來說,簡單工廠模式是屬於創建型模式,又叫做靜態工廠方法(Static Factory Method)模式,但不屬於23種GOF設計模式之一。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建出哪一種產品類的實例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式,可以理解爲是不同工廠模式的一個特殊實現。
簡單工廠模式的實質是由一個工廠類根據傳入的參數,動態決定應該創建哪一個產品類(這些產品類繼承自一個父類或接口)的實例。
該模式中包含的角色及其職責
工廠(Creator)角色
簡單工廠模式的核心,它負責實現創建所有實例的內部邏輯。工廠類可以被外界直接調用,創建所需的產品對象。


優點
工廠類是整個模式的關鍵.包含了必要的邏輯判斷,根據外界給定的信息,決定究竟應該創建哪個具體類的對象.通過使用工廠類,外界可以從直接創建具體產品對象的尷尬局面擺脫出來,僅僅需要負責“消費”對象就可以了。而不必管這些對象究竟如何創建及如何組織的.明確了各自的職責和權利,有利於整個軟件體系結構的優化。


缺點
由於工廠類集中了所有實例的創建邏輯,違反了高內聚責任分配原則,將全部創建邏輯集中到了一個工廠類中;它所能創建的類只能是事先考慮到的,如果需要添加新的類,則就需要改變工廠類了。
當系統中的具體產品類不斷增多時候,可能會出現要求工廠類根據不同條件創建不同實例的需求.這種對條件的判斷和對具體產品類型的判斷交錯在一起,很難避免模塊功能的蔓延,對系統的維護和擴展非常不利;
這些缺點在工廠方法模式中得到了一定的克服。



(2)工廠方法模式

工廠方法(Factory Method)模式的意義是定義一個創建產品對象的工廠接口,將實際創建工作推遲到子類當中。核心工廠類不再負責產品的創建,這樣核心類成爲一個抽象工廠角色,僅負責具體工廠子類必須實現的接口,這樣進一步抽象化的好處是使得工廠方法模式可以使系統在不修改具體工廠角色的情況下引進新的產品。
工廠方法模式是簡單工廠模式的衍生,解決了許多簡單工廠模式的問題。首先完全實現‘開-閉 原則’,實現了可擴展。其次更復雜的層次結構,可以應用於產品結果複雜的場合。
工廠方法模式的對簡單工廠模式進行了抽象。有一個抽象的Factory類(可以是抽象類和接口),這個類將不再負責具體的產品生產,而是隻制定一些規範,具體的生產工作由其子類去完成。在這個模式中,工廠類和產品類往往可以依次對應。即一個抽象工廠對應一個抽象產品,一個具體工廠對應一個具體產品,這個具體的工廠就負責生產對應的產品。
工廠方法模式(Factory Method pattern)是最典型的模板方法模式(Template Method pattern)應用。


抽象工廠(Creator)角色:是工廠方法模式的核心,與應用程序無關。任何在模式中創建的對象的工廠類必須實現這個接口。
具體工廠(Concrete Creator)角色:這是實現抽象工廠接口的具體工廠類,包含與應用程序密切相關的邏輯,並且受到應用程序調用以創建產品對象。在上圖中有兩個這樣的角色:BulbCreator與TubeCreator。
抽象產品(Product)角色:工廠方法模式所創建的對象的超類型,也就是產品對象的共同父類或共同擁有的接口。在上圖中,這個角色是Light。
具體產品(Concrete Product)角色:這個角色實現了抽象產品角色所定義的接口。某具體產品有專門的具體工廠創建,它們之間往往一一對應。


工廠方法經常用在以下兩種情況中:
第一種情況是對於某個產品,調用者清楚地知道應該使用哪個具體工廠服務,實例化該具體工廠,生產出具體的產品來。Java Collection中的iterator() 方法即屬於這種情況。
第二種情況,只是需要一種產品,而不想知道也不需要知道究竟是哪個工廠爲生產的,即最終選用哪個具體工廠的決定權在生產者一方,它們根據當前系統的情況來實例化一個具體的工廠返回給使用者,而這個決策過程這對於使用者來說是透明的。



(3)抽象工廠模式
抽象工廠模式是所有形態的工廠模式中最爲抽象和最具一般性的一種形態。抽象工廠模式是指當有多個抽象角色時,使用的一種工廠模式。抽象工廠模式可以向客戶端提供一個接口,使客戶端在不必指定產品的具體的情況下,創建多個產品族中的產品對象。根據LSP原則,任何接受父類型的地方,都應當能夠接受子類型。因此,實際上系統所需要的,僅僅是類型與這些抽象產品角色相同的一些實例,而不是這些抽象產品的實例。換言之,也就是這些抽象產品的具體子類的實例。工廠類負責創建抽象產品的具體子類的實例。


當每個抽象產品都有多於一個的具體子類的時候,工廠角色怎麼知道實例化哪一個子類呢?比如每個抽象產
品角色都有兩個具體產品。抽象工廠模式提供兩個具體工廠角色,分別對應於這兩個具體產品角色,每一個具體工廠角色只負責某一個產品角色的實例化。每一個具體工廠類只負責創建抽象產品的某一個具體子類的實例。
每一個模式都是針對一定問題的解決方案,工廠方法模式針對的是一個產品等級結構;而抽象工廠模式針對的是多個產品等級結構。


1.系統不依賴於產品類實例如何被創建,組合和表達的細節。
2.系統的產品有多於一個的產品族,而系統只消費其中某一族的產品(抽象工廠模式的原始用意Unix&Windows)
Button--->UnixButton/WinButton
Text----->UnixText/WinText
Unix產品族和Windows產品族,不會同時使用。
Factory--->UnixFactory/WinFactory
3.同屬於同一個產品族是在一起使用的。這一約束必須在系統的設計中體現出來。

4.系統提供一個產品類的庫,所有產品以同樣的接口出現,從而使客戶端不依賴於實現。


最後總結三者的相同與不同:

(1)都可以“生產”產品,對於複雜系統,需要多種多樣的對象,工廠可以很好的解決生產對象的問題。這是相同點。

(2)簡單工廠只能生產有限的,完全已知的產品,對於未來,完全未知。

(3)工廠方法是,將創建的對象的具體實現放到子類中,工廠方法定義的是生產產品的接口,具體實現由子類完成,耐克、阿迪,每家都實現我的工廠方法接口,然後根據自己的情況去實現工廠類。簡單、易擴展,但是隻能生產運動類鞋子、衣服,不能生產皮鞋、睡衣等。

(4)抽象工廠,簡單點說就是定義一組工廠,英文原話"Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes",翻譯,“爲創建一組相關或相互依賴的對象提供一個接口,無需指定它們的具體類”。

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