何时使用工厂、工厂方法和抽象工厂设计模式？

设计模式：工厂、工厂方法和抽象工厂指南

简介

Factory 系列设计模式提供了一种强大的方法来管理对象创建、隐藏实现细节和增强可扩展性。本文探讨了工厂、工厂方法和抽象工厂模式的区别和适当用法。

工厂模式

工厂模式通过将实例化逻辑封装在内部来简化对象创建一个专门的班级。此类充当集中式中心，可生成对象而不将底层实现暴露给客户端代码。工厂模式通过公共接口引用新创建的对象。

工厂方法模式

工厂方法模式更进一步，它定义了一个接口来确定要使用哪个类实例化，但将实际实例化留给子类。这允许更大的灵活性并允许创建对象层次结构。与工厂模式类似，工厂方法对象通过公共接口引用。

抽象工厂模式

抽象工厂模式擅长创建共享的相关对象系列共同的主题或功能。该模式定义了一个接口，该接口提供了创建一系列相关产品的方法。客户端代码仅与抽象工厂交互，这确保了对象创建的一致性并强制执行系列概念。

区分模式

这些模式之间的主要区别在于它们的可扩展性和灵活性水平：

• 工厂：由于固定实现而灵活性有限，但使用简单。
• 工厂方法：允许子类化和变化，而不需要更改客户端代码。
• 抽象工厂：提供最大的灵活性，能够创建具有不同组合和关系的对象族。

何时使用哪种模式

• 工厂：当对象创建简单且不需要复杂的逻辑或可扩展性时使用。
• 工厂方法：当您需要一个通用基类来执行大部分对象创建逻辑时请考虑但允许专门的子类来处理特定的变化。
• 抽象工厂：非常适合需要创建一组遵循公共结构和接口的互连对象的情况。

示例实现

• 工厂：

  <code class="java">class FruitFactory {
    public static Apple createApple() { return new Apple(); }
    public static Orange createOrange() { return new Orange(); }
  }</code>

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• 工厂方法：

  <code class="java">abstract class FruitPicker {
    protected abstract Fruit createFruit();
    public void pickFruit() { Fruit fruit = createFruit(); ... }
  }
  
  class ApplePicker extends FruitPicker {
    @Override
    protected Fruit createFruit() { return new Apple(); }
  }</code>

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• 抽象工厂：

  <code class="java">interface PlantFactory {
    Plant createPlant();
    Picker createPicker();
  }
  
  class AppleFactory implements PlantFactory {
    public Plant createPlant() { return new Apple(); }
    public Picker createPicker() { return new ApplePicker(); }
  }</code>

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