本篇内容介绍了“Java设计模式的工厂模式怎么实现”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
工厂模式
在Java应用程序中对象无处不在，这些对象都需要进行创建，如果创建的时候直接new对象，那么如果我们要更换对象，所有new对象的地方都需要进行更改。违背了软件设计原则中的开闭原则。如果我们使用工厂生产对象，只需要在工厂中关注对象的改变即可，达到了与对象解耦的目的，工厂模式最大的特点就是解耦合
补充：
开闭原则： 对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行扩展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。
1.简单工厂
1.1结构
抽象产品： 定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
具体产品： 实现或者继承抽象产品的子类
具体工厂： 提供了创建产品的方法，调用者通过该方法来创建产品。
1.2实现
以点咖啡为例:
咖啡抽象类
public abstract class Coffee { public abstract String getName(); public void addSugar(){ System.out.println("加糖"); } public void addMilk(){ System.out.println("加奶"); }}美式咖啡类
public class AmericanCoffee extends Coffee{@Override public String getName(){ return "美式咖啡"; }}拿铁咖啡类
public class LatteCoffee extends Coffee { @Override public String getName(){ return "拿铁咖啡"; }}咖啡工厂类
public class CoffeeFactory { public Coffee createCoffee(String type){ Coffee coffee = null; if("american".equals(type)){ coffee = new AmericanCoffee(); }else if("latten".equals(type)){ coffee = new LatteCoffee(); }else{ throw new RuntimeException("没有此类型的咖啡"); } return coffee; }}咖啡店类
public class CoffeeStore { public Coffee orderCoffee(String type){ CoffeeFactory factory = new CoffeeFactory(); //调用生产咖啡的方法 Coffee coffee = factory.createCoffee(type); coffee.addMilk(); coffee.addSugar(); return coffee; }}测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore(); Coffee coffee = coffeeStore.orderCoffee("latten"); System.out.println(coffee.getName()); }}类图
咖啡工厂负责生产咖啡（具体工厂），咖啡店通过咖啡工厂选取咖啡
其实简单工厂是大家在实际写代码的时候经常用到的，虽然简单工厂实现了咖啡店与咖啡的耦合，但是可以明显看到咖啡与咖啡工厂又耦合起来了，后期如果增加咖啡的新品种，我们需要修改咖啡工厂的代码，这又违背了“开闭原则”。
注意：
简单工厂和不使用工厂是有很大区别的，如果咖啡店有多个，不使用工厂如果遇到新增咖啡需要修改所有咖啡店，但是使用工厂只需要修改咖啡工厂，类似于将所有咖啡店抽取出一个抽象的咖啡店。
1.3优缺点
优点：
封装了创建对象的过程，可以通过参数直接获取对象，把对象的创建和业务逻辑层分开，这样可以避免之后修改客户代码，如果需要实现新产品直接修改工厂类，更容易扩展。
缺点：
增加新产品时还需要修改工厂类的代码，违背了“开闭原则”。
1.4扩展
静态工厂，将工厂类中创建对象的功能定义为静态的,这样不需要再创建工厂类，直接通过类名调用静态方法，类似于工具类
public class CoffeeFactory { //静态方法 public static Coffee createCoffee(String type){ Coffee coffee = null; if("american".equals(type)){ coffee = new AmericanCoffee(); }else if("latten".equals(type)){ coffee = new LatteCoffee(); }else{ throw new RuntimeException("没有此类型的咖啡"); } return coffee; }}2.工厂方法
对工厂进行抽象，每一种产品对应一个具体工厂，新增产品只需要再新增对应的具体工厂，符合”开闭原则“
2.1结构
抽象工厂： 提供创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品
具体工厂： 主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建
抽象产品： 定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能
具体产品： 实现抽象产品所定义的接口，由具体工厂来创建，与具体工厂之间一一对应
2.2实现
抽象咖啡类和具体咖啡类不变
咖啡工厂（抽象工厂）
public interface CoffeeFactory { Coffee createCoffee();}美式咖啡工厂（具体工厂）
public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory{ //美式咖啡工厂对象,专门生产美式咖啡 @Override public Coffee createCoffee() { return new AmericanCoffee(); }}拿铁咖啡工厂（具体工厂）
public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory{ //拿铁咖啡工厂对象,专门生产拿铁咖啡 @Override public Coffee createCoffee() { return new LatteCoffee(); }}咖啡店
public class CoffeeStore { private CoffeeFactory factory; public void setFactory(CoffeeFactory factory) { this.factory = factory; } public Coffee orderCoffee() { Coffee coffee = factory.createCoffee(); coffee.addSugar(); coffee.addMilk(); return coffee; }}测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { //创建咖啡店对象 CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore(); //创建工厂对象 CoffeeFactory factory = new AmericanCoffeeFactory(); coffeeStore.setFactory(factory); //点咖啡 Coffee coffee = coffeeStore.orderCoffee(); System.out.println(coffee.getName()); }}类图
我们只需要知道所点咖啡具体对应的工厂对象，通过咖啡店调用对应的工厂，由工厂创建咖啡对象实现点咖啡的过程
2.3优缺点
优点：
用户只需要知道具体工厂就可以获得所需产品，无需知道产品的具体创建过程
在系统新增产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无需对原工厂进行修改符合“开闭原则”
缺点：
每增加一个产品就要增加一个对应的具体工厂类，增加的系统的复杂性。如果具体产品种类过多，那么大量的工厂类不仅难以管理，而且也会造成程序中创建的对象过多，严重影响内存性能
3.抽象工厂
3.1结构
抽象工厂： 提供创建产品的接口，包含多个创建产品的方法，可以创建多个不同等级的产品
具体工厂： 主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建
抽象产品： 定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品
具体产品： 实现抽象产品所定义的接口，由具体工厂来创建，与具体工厂是多对一关系
3.2实现
咖啡抽象类
public abstract class Coffee { public abstract String getName(); public void addSugar(){ System.out.println("加糖"); } public void addMilk(){ System.out.println("加奶"); }}美式咖啡类
public class AmericanCoffee extends Coffee{@Override public String getName(){ return "美式咖啡"; }}拿铁咖啡类
public class LatteCoffee extends Coffee { @Override public String getName(){ return "拿铁咖啡"; }}甜品抽象类
public abstract class Dessert { //甜品抽象类 public abstract void show();}抹茶慕斯类
public class MatchaMousse extends Dessert{//抹茶慕斯类 @Override public void show() { System.out.println("抹茶慕斯"); }}提拉米苏类
public class Tiramisu extends Dessert{ //提拉米苏类 @Override public void show() { System.out.println("提拉米苏"); }}甜品工厂
public interface DessertFactory { Coffee createCoffee(); Dessert createDessert();}美式风味甜品工厂类
public class AmericanDessertFactory implements DessertFactory{ @Override public Coffee createCoffee() { return new AmericanCoffee(); } @Override public Dessert createDessert() { return new MatchaMousse(); }}意大利风味甜品工厂类
public class ItalyDessertFactory implements DessertFactory { @Override public Coffee createCoffee() { return new LatteCoffee(); } @Override public Dessert createDessert() { return new Tiramisu(); }}测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { //ItalyDessertFactory factory = new ItalyDessertFactory(); AmericanDessertFactory factory = new AmericanDessertFactory(); Coffee coffee = factory.createCoffee() Dessert dessert = factory.createDessert(); System.out.println(coffee.getName()); dessert.show(); }}类图
由类图可见，抽象工厂不再是一个具体工厂对应一个产品，而是一个具体工厂对应一个产品族。如果需要增加一个产品族只需加对应的工厂类，符合”开闭原则“
3.3优缺点
优点：
在工厂方法的基础上减少了部分对象的创建，适合于每次只使用同一产品族的对象这类应用场景
缺点：
当产品族中需要增加一个产品时，所有工厂都要修改
4.模式扩展
配置文件+简单工厂
通过工厂模式+配置文件的方式解除工厂对象和产品对象的耦合。在工厂类中加载配置文件的全类名，通过反射创建对象并存储在容器中，如果需要直接从容器中获取（Spring IOC原理）
4.1实现
定义配置文件
american = com.xue.config_factory.AmericanCoffeelatten = com.xue.config_factory.LatteCoffee改进工厂类
public class CoffeeFactory { //1.定义容器对象存储咖啡对象 private static HashMap<String, Coffee> map = new HashMap<>(); //2.加载配置文件 static { //创建 Properties对象 Properties properties = new Properties(); //调用properties对象中的load方法进行配置文件的加载 InputStream is = CoffeeFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties"); try { properties.load(is); //从properties中获取全类名 Set<Object> keys = properties.keySet(); for (Object key : keys) { String className = properties.getProperty((String) key); //通过反射创建对象 Class class1 = Class.forName(className); Coffee coffee = (Coffee) class1.newInstance(); //将名称和对象存储在容器中 map.put((String) key,coffee); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } //根据名称获取对象 public static Coffee createCoffee(String name) { return map.get(name); }}静态成员变量用来存储创建的对象(键存储的是名称，值存储的是对应的对象)，而读取配置文件和创建对象写在静态代码块中只需要执行一次
测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { Coffee coffee = CoffeeFactory.createCoffee("american"); System.out.println(coffee.getName()); System.out.println("------------"); Coffee latten = CoffeeFactory.createCoffee("latten"); System.out.println(latten.getName()); }}成功！！！
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