設計模式遵循原則

• 開閉原則：對擴展開放，對修改關閉
• 裏氏代換原則：只有當衍生類可以替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被覆用。而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為
• 依賴倒轉原則：開閉原則的基礎，對接口編程，依賴於抽象而不依賴於具體
• 接口隔離原則：使用多個隔離的接口來降低耦合度
• 迪米特法原則：最少知道原則。一個實體應該盡量少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模塊相對獨立
• 合成復用原則：盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。繼承實際上破環了類的封裝性，超類的方法可能會被子類修改。

工廠模式

簡單工廠模式

簡單工廠模式當中，一個工廠負責生產所有的產品。如上圖所示，無論是戴爾鼠標還是惠普鼠標，都在一家鼠標工廠中生產。工廠通過用戶的需要生產不同的鼠標，即用戶傳入生產鼠標的參數，工廠返回生產出的鼠標實體。

具體實現如下：

//鼠標基類
class Mouse{
    public void sayHi(){};
}
//鼠標擴展類
class DellMouse extends Mouse{
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：戴爾鼠標");
    }
}
class HpMouse extends Mouse{
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：惠普鼠標");
    }
}
//鼠標工廠
 

class MouseFactory{
    //生產鼠標的方法，所有的鼠標都通過該方法生成
    public static Mouse createMouse(int i) {
        switch (i) {
        case 0: return new DellMouse();
        case 1: return new HpMouse();
        default: return null;
        }
    }
}
public class NormFactory {
    public static void main(String[] args) {
        Mouse hpm 
 
= MouseFactory.createMouse(1);
        Mouse dellm = MouseFactory.createMouse(0);
        hpm.sayHi();
        dellm.sayHi();
    }
}

打印結果如下：

產品：惠普鼠標
產品：戴爾鼠標

上述模式下，所有的鼠標都在同一個MouseFactory工廠下生產，有一個統一的create靜態方法。在使用工廠時，不需要對工廠進行實例化，只需要調用該靜態方法便可得到相應的產品。

但如果用戶需要添加新一類的產品，例如有一項華碩鼠標，工廠要生產該產品則需要改create函數，這有悖於設計原則的開閉原則。

工廠模式

在該模式下，不同品牌的產品交由不同的工廠來生產，有一個統一的工廠接口，生產該產品的工廠都要實現該接口。

生產哪種產品不再由參數決定，而是在創建工廠時讓工廠來決定，例如惠普的工廠只會生產惠普的鼠標，而戴爾的工廠只會生產戴爾的鼠標。

具體實現如下：

class Mouse{
    public void sayHi(){};
}

class DellMouse extends Mouse{
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：戴爾鼠標");
    }
}
class HpMouse extends Mouse{
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：惠普鼠標");
    }
}
//生產工廠接口
interface MouseFactory{
    public Mouse createMouse();
}
//不同的鼠標交由不同的工廠生產
class HpMouseFactory implements MouseFactory{
    @Override
    public Mouse createMouse() {
        return new HpMouse();
    }
}
class DellMouseFactory implements MouseFactory{
    @Override
    public Mouse createMouse() {
        return new DellMouse();
    }
}
public class NormFactory {
    public static void main(String[] args) {
        MouseFactory hpFact = new HpMouseFactory();
        MouseFactory dellFact = new DellMouseFactory();
        Mouse hpm = hpFact.createMouse();
        Mouse dellm = dellFact.createMouse();
        hpm.sayHi();
        dellm.sayHi();
    }
}

打印結果如下：

產品：惠普鼠標
產品：戴爾鼠標

該模式下代碼的可擴展性大大提高，當需要添加一種商品時，只需要添加生產該商品的工廠，並讓其實現生產工廠接口即可。

但在該模式下，商品的生產變得更為復雜，我們要得到一件商品，必須先得到一座生產該商品的工廠，再調用該工廠的生產方法才能得到該商品。

抽象工廠模式

、

該模式下的工廠生產的產品不唯一，同一品牌的工廠有著各種不同的產品，相當於是工廠模式的一個加強版。

具體實現如下：

class Mouse{
    public void sayHi(){};
}

class DellMouse extends Mouse {
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：戴爾鼠標");
    }
}
class HpMouse extends Mouse {
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：惠普鼠標");
    }
}

class KeyBoard {
    public void kick(){};
}
class HpKeyBoard extends KeyBoard {
    @Override
    public void kick() {
        System.out.println("產品：惠普鍵盤");
    }
}
class DellKeyBoard extends KeyBoard {
    @Override
    public void kick() {
        System.out.println("產品：戴爾鍵盤");
    }
}
//總的工廠接口
interface PcFactory {
    public Mouse createMouse() ;
    public KeyBoard createKeyBoard() ;
}
class HpFactory implements PcFactory {
    @Override
    public Mouse createMouse() {
        return new HpMouse();
    }

    @Override
    public KeyBoard createKeyBoard() {
        return new HpKeyBoard();
    }
}
class DellFactory implements PcFactory {
    @Override
    public Mouse createMouse() {
        return new DellMouse();
    }
    @Override
    public KeyBoard createKeyBoard() {
        return new DellKeyBoard();
    }
}

//當需要增加一個華碩工廠時：
class AsusMouse extends Mouse {
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("產品：華碩鼠標");
    }
}
class AsusKeyBoard extends KeyBoard {
    @Override
    public void kick() {
        System.out.println("產品：華碩鍵盤");
    }
}
class AsusFactory implements PcFactory {
    @Override
    public Mouse createMouse() {
        return new AsusMouse();
    }
    @Override
    public KeyBoard createKeyBoard() {
        return new AsusKeyBoard();
    }
}

public class NormFactory {
    public static void main(String[] args) {
        PcFactory hpFact = new HpFactory();
        Mouse hpm = hpFact.createMouse();
        KeyBoard hpkbd = hpFact.createKeyBoard();
        
        PcFactory dellFact = new DellFactory();
        Mouse dellm = dellFact.createMouse();
        KeyBoard dellkbd = dellFact.createKeyBoard();
        
        hpm.sayHi();
        dellm.sayHi();
        
        hpkbd.kick();
        dellkbd.kick();
    }
}

打印結果如下：

產品：惠普鼠標
產品：戴爾鼠標
產品：惠普鍵盤
產品：戴爾鍵盤

但該模式如果要添加產品時，需要修改PcFactory、DellFactory、HpFactory等所有實現了PcFactroy接口的工廠類，這是十分不好的。

Java中的工廠模式