工厂模式是Java开发中用于解耦调用方与具体类关系的一种设计模式。1. 它通过将对象创建过程封装到工厂类中,使修改对象类型时只需调整工厂逻辑;2. 常见实现包括简单工厂(适合产品少但违反开闭原则)、工厂方法模式(符合开闭原则但类数量多)、抽象工厂模式(适合创建对象家族但结构复杂);3. 使用时应避免工厂臃肿、考虑枚举或配置减少硬编码、结合框架实现自动装配,并在合适场景如统一管理对象创建时应用。
在 Java 开发中,工厂模式是一种非常实用的对象创建方式,它能有效解耦调用方和具体类之间的关系。如果你希望代码更灵活、可维护性更高,工厂模式是绕不开的一环。
什么是工厂模式?为什么用它?
简单来说,工厂模式就是把对象的创建过程封装到一个“工厂”类中。这样做的好处是,当你需要更改对象类型或增加新对象时,不需要修改使用对象的地方,只需要调整工厂的逻辑。
比如你有一个 Shape 接口,有多个实现类如 Circle、Rectangle。如果你在代码中到处 new Circle(),一旦要换成 Square,就得改很多地方。而通过工厂模式,你只需要改工厂内部的逻辑,其他地方都不用动。
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工厂模式的几种常见实现方式
1. 简单工厂(Simple Factory)
简单工厂不是设计模式的正式分类,但在实际中使用非常广泛。它通过一个工厂类根据传入的参数决定创建哪种类的实例。
public class ShapeFactory { public Shape getShape(String type) { if ("circle".equalsIgnoreCase(type)) { return new Circle(); } else if ("rectangle".equalsIgnoreCase(type)) { return new Rectangle(); } return null; } }
- 优点:结构简单,适合产品种类不多的场景
- 缺点:违反开闭原则,新增产品需要修改工厂类
2. 工厂方法模式(Factory Method)
工厂方法模式为每个具体产品类提供一个对应的工厂类。这样在新增产品时不需要修改已有工厂类,而是新增一个工厂子类。
public interface ShapeFactory { Shape createShape(); } public class CircleFactory implements ShapeFactory { public Shape createShape() { return new Circle(); } }
- 优点:符合开闭原则,易于扩展
- 缺点:类数量增加,结构稍复杂
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)
当你要创建一组相关或依赖对象的家族时,可以使用抽象工厂。比如你不仅有 Shape,还有 Color,并且需要创建“蓝色圆形”、“红色矩形”这样的组合对象。
- 优点:支持多个产品族,结构清晰
- 缺点:实现复杂,适合中大型项目
使用工厂模式时需要注意的几个细节
- 避免工厂类过于臃肿:如果你用的是简单工厂,并且产品种类越来越多,建议拆分或改用工厂方法。
- 考虑使用枚举或配置文件来决定创建哪个类:这样可以减少硬编码,也方便后期动态调整。
- 可以结合 spring 等框架来实现自动装配:Spring 的 BeanFactory 本质上也是一种工厂模式的实现。
- 命名要清晰:比如 XXXFactory 是一个通用的命名方式,能让人一眼看出它的用途。
什么时候该用工厂模式?
- 当你有一组相关的类,它们的创建逻辑可能变化时
- 当你不希望调用方直接依赖具体类时
- 当你想要统一管理对象创建逻辑,避免散落在各处的 new 操作时
当然,也不是所有对象创建都适合用工厂模式。比如某个类的创建逻辑非常简单,也没有变化的可能,那直接 new 也没问题。
基本上就这些。工厂模式本身不复杂,但用得好可以显著提升代码的结构和可维护性。