1、什麼是工廠模式
Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class toinstantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.
定義一個建立物件的介面，讓其子類自己決定例項化哪一個工廠類，工廠模式使其建立過程延遲到子類進行。
說人話：提供建立物件的介面，將建立物件的過程遮蔽，從而達到靈活的目的。
2、工廠模式分類
一般情況下，工廠模式分為三類：
①、簡單工廠模式（Simple Factory）
②、工廠方法模式（Factory Method）
③、抽象工廠模式（Abstract Factory）
這三種模式從上到下逐步抽象，並且更具一般性。
需要說明的是：GOF 在《設計模式》一書中將工廠模式分為兩類：工廠方法模式（Factory Method）與抽象工廠模式（Abstract Factory），將簡單工廠模式（Simple Factory）看為工廠方法模式的一種特例，兩者歸為一類。
下面我們分別介紹這三種工廠模式。
2.1 簡單工廠（Simple Factory）
比如有這樣一個需求：
根據匯入的不同檔案（docx,xlsx,pptx），選擇不同的解析器進行解析。
簡單工廠有三個核心物件：
1.工廠：簡單工廠模式的核心，它負責實現建立所有例項的內部邏輯。工廠類的建立產品類的方法可以被外界直接呼叫，建立所需的產品物件。
2.抽象產品 ：簡單工廠模式所建立的所有物件的父類，它負責描述所有例項所共有的公共介面。
3.具體產品：是簡單工廠模式的建立目標，所有建立的物件都是充當這個角色的某個具體類的例項。
①、抽象解析器
public interface IOfficeParser {
void parse();
}
②、具體解析器（docx,xlsx,pptx）
public class WordParser implements IOfficeParser{
private String filePath;
public WordParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 docx 檔案");
}
}
public class ExcelParser implements IOfficeParser{
private String filePath;
public ExcelParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 xlsx 檔案");
}
}
public class PptParser implements IOfficeParser {
private String filePath;
public PptParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 pptx 檔案");
}
}
③、構造解析器的工廠
public class OfficeParserFactory {
public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
String fileExtension = getFileExtension(filePath);
IOfficeParser parser = null;
if("docx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new WordParser(filePath);
}else if("xlsx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new ExcelParser(filePath);
}else if("pptx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new PptParser(filePath);
}else{
throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
}
return parser;
}
private static String getFileExtension(String filePath){
// 解析檔名獲取副檔名,比如 文件.docx，返回 docx
String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
return fileExtension;
}
}
④、測試類
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String filePath = "文件.docx";
IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
parser.parse();
String filePath1 = "表格.xlsx";
IOfficeParser parser1 = OfficeParserFactory.getParser(filePath1);
parser1.parse();
}
}
⑤、總結
這便是簡單工廠，客戶端避免了直接建立解析器的責任，只需要呼叫工廠類去解析就行了。
可以從開閉原則（對擴充套件開放，對修改關閉）來分析簡單工廠模式：當增加一種檔案解析，比如老版本的 doc 格式。這時候只需要新增一個 parser 類即可，客戶端（理解為測試類，呼叫端）不用改變，然後在工廠類 OfficeParserFactory 新增一個 else-if 分支即可。
這時候可能有同學會問了，那修改了 OfficeParserFactory 類，不就違反開閉原則了嗎？但其實只要不是頻繁的新增新的 parser,偶爾修改一下 OfficeParserFactory 類，稍微不符合開閉原則，也是可以接受的。
看上去比較完美,細心的同學可能會問，所有的解析類物件建立都在 OfficeParserFactory 類中，假設某個解析類，比如 doc 建立parser 物件並不是簡單的 new ，還包括一些其它的操作，這時候難道把這些程式碼也全部寫到 OfficeParserFactory 中嗎？有沒有更優雅的寫法呢？
有，就是下面要介紹的 工廠模式。
2.2 工廠方法（Factory Method）
為了解決上面的問題，我們可以為工廠類在建立一個工廠，也就是工廠的工廠，用來建立工廠類物件。
①、給每一個具體解析器建立工廠
public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {
@Override
public IOfficeParser createParser() {
// TODO 進行建立物件的一些操作
return new ExcelParser();
}
}
②、建立解析器的工廠
public class OfficeParserFactory {
public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
String fileExtension = getFileExtension(filePath);
IOfficeParserFactory parserFactory = OfficeParserFactoryMap.getOfficeParseFactory(fileExtension);
if(parserFactory == null){
throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
}
IOfficeParser parser = parserFactory.createParser();
return parser;
}
private static String getFileExtension(String filePath){
// 解析檔名獲取副檔名,比如 文件.docx，返回 docx
String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
return fileExtension;
}
}
③、建立解析器工廠的工廠類
public class OfficeParserFactoryMap {
private static final Map<String, IOfficeParserFactory> parserFactoryCached = new HashMap<>();
static {
parserFactoryCached.put("docx",new WordParserFactory());
parserFactoryCached.put("xlxs",new ExcelParserFactory());
parserFactoryCached.put("pptx",new PptParserFactory());
}
public static IOfficeParserFactory getOfficeParseFactory(String type){
if(type == null || type.isEmpty()){
return null;
}
return parserFactoryCached.get(type.toLowerCase());
}
}
④、測試類
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String filePath = "文件.docx";
IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
parser.parse();
}
}
⑤、總結
在工廠模式中，如果我們要增加新的檔案解析，比如 mdb 格式(office access套件)，就只需要建立新的 parser 類和 parserFactory 類，並且在 OfficeParserFactoryMap 類中將新的 parserFactory 類新增到 map 中即可。程式碼的改動非常少，基本上是符合開閉原則的。
但是，我們看到工廠模式新增了很多 factory 類，會增加程式碼的複製性，如果每個 factory 類只是做簡單的 new 操作，則沒必要使用該模式，直接用簡單工廠模式即可。
2.3 抽象工廠（Abstract Factory）
這種模式比較特殊，使用場景不多，大家簡單瞭解一下就行。
我們知道 doc 和 docx 都是 office word 文件字尾，類似 xls 和 xlsx 都是 office Excel 表格字尾，還有 ppt 和 pptx。doc/xlx/ppt 都是舊版本 office 檔案字尾，都是二進位制組成，解析的時候有共同之處，而 docx/xlsx/pptx 是office新版本檔案字尾，是通過 ooxml 結構組成。相當於一組是老的office，一組是新的office。
如果我們還是用工廠模式來實現的話，那每一種都要編寫一個工廠類，過多的類會難以維護，那怎麼解決呢？
抽象工廠模式就是針對這種特殊的場景誕生，我們可以讓一個工廠複製建立多個不同型別的物件，而不是隻建立一個 parser 物件。
具體程式碼實現如下：
public interface IOfficeParserFactory {
IOfficeParser createParser();
IOldOfficeParser createOldParser();
}
public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {
@Override
public IOfficeParser createParser() {
return new ExcelParser();
}
@Override
public IOldOfficeParser createOldParser() {
return new DocParser();
}
}
3、簡單工廠和工廠方法區別
簡單工廠：將建立不同物件的邏輯放在一個工廠類中。
工廠方法：將建立不同物件的邏輯放在不同工廠類中，先用一個工廠類的工廠類得到某個工廠，在某這個工廠來建立物件。
這樣講區別就很明顯了，如果建立物件的邏輯比較複雜，要做各種初始化操作，這時候使用工廠方法，能夠將複雜的建立邏輯拆分到多個工廠類中；而建立物件的邏輯很簡單，就沒必要額外建立多個工廠類，直接使用簡單工廠即可。
4、工廠模式的作用
封裝變化：建立邏輯有可能變化，封裝成工廠類之後，建立邏輯的變更對呼叫者透明。
程式碼複用：建立程式碼抽離到獨立的工廠類之後可以複用。
隔離複雜性：封裝複雜的建立邏輯，呼叫者無需瞭解如何建立物件。
控制複雜度：將建立程式碼抽離出來，讓原本的函式或類職責更單一，程式碼更簡潔。
看完知道為啥沒事別用工廠模式了吧，因為太好用了，你會愛上它的。