简单工厂模式工厂方法模式和抽象工厂模式

第四章面向对象程序设计方法

一.题目分析

1.简单工厂模式

使用简单工厂模式模拟女娲（Nvwa）造人（Person），如果传入参数M，则返回一个Man对象，如果传入参数W，则返回一个Woman对象，请实现该场景。现需要增加一个新的Robot类，如果传入参数R，则返回一个Robot对象，对代码进行修改并注意女娲的变化。

People作为抽象类，它可以是一个接口，也可以是一个抽象类，其中包括了女娲造人方法makePeople()。Man、Women、Robat分别为抽象类People的子类，它是一种具体操作，实现了People接口中定义的方法makePeople()，只不过不同的对象在实现方法时有所不同。

2.工厂方法模式

海尔工厂(Haier)生产海尔空调(HaierAirCondition)，美的工厂(Midea)生产美的空调(MideaAirCondition) 。使用工厂方法模式描述该场景，绘制类图并编程实现。

Air是一个抽象类，作为抽象类，它可以是一个接口，也可以是一个抽象类，其中包括了业务方法work()。具体产品类为HaierAir和Midea，它是抽象产品Air接口的子类，是一种具体产品。AirFactory是抽象工厂类，它包含了抽象的工厂方法ProduceAir()，返回一个抽象产品Air类型的对象。HaierAirFactory和MideaAirFactory是具体工厂类，在工厂方法中创建并返回一个对象的具体产品。

3.抽象工程模式

电脑配件生产工厂生产内存、CPU等硬件设备，这些内存、CPU的品牌、型号并不一定相同，根据下面的“产品等级结构-产品族”示意图，使用抽象工厂模式实现电脑配件生产过程并绘制相应的类图，绘制类图并编程实现。

抽象工厂：abfactory。抽象方法功能：创建一个工厂。具体工厂：Pcfactory，Macfactory。抽象产品：cpu,ram。具体产品：。（Pc牌）Pccpu,Pcram。（Mac牌）Maccpu,Macram。Pcfactory生产Pc牌，Macfactory生产Mac牌。即一个工厂生产一个产品族不同产品等级结构的产品。

二.类图设计

1.简单工厂模式

2.工厂方法模式

3.抽象工程模式

三.实现过程

1.简单工厂模式

package make_people;public interface People {public void makePeople();}public class Man implements People {public void makePeople() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("出现男人");}}public class Woman implements People {public void makePeople() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("出现女人");}}public class Robat implements People {public void makePeople() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("出现机器人");}}public class Nvwa {public static People getPeople(String arg) {People people=null;if(arg.equalsIgnoreCase("M")) {people=new Man();System.out.println("女娲造男人");}else if(arg.equalsIgnoreCase("W")){people=new Woman();System.out.println("女娲造女人");}else if(arg.equalsIgnoreCase("R")){people=new Robat();System.out.println("女娲造机器人");}return people;}}class Client {public static void main(String[] args) {People p;p=Nvwa.getPeople("R");p.makePeople();}}

2.工厂方法模式

package AirCondition;public interface Air {public void work();}public interface AirFactory {Air ProduceAir();}public class HaierAir implements Air{public void work() {System.out.println("海尔工厂正在生产海尔空调！");}}public class HaierAirFactory implements AirFactory{public HaierAir ProduceAir() {System.out.println("生产了海尔空调！");return new HaierAir();}}public class MideaAir implements Air{public void work() {System.out.println("美的工厂正在生产美的空调！");}}public class MideaAirFactory implements AirFactory{public MideaAir ProduceAir() {System.out.println("生产了美的空调！");return new MideaAir();}}public class Test {public static void main(String[] args) {AirFactory airfactory=new HaierAirFactory();Air air=airfactory.ProduceAir();airfactory=new MideaAirFactory();air=airfactory.ProduceAir();}}

3.抽象工厂模式

package abstrac_t;public interface abfactory {public cpu productcpu();public ram productram();}public class Macfactory implements abfactory {//实例化一个Mac端CPU，返回，下面相同public cpu productcpu() {return new Maccpu();}public ram productram() {return new Macram();}}public class Pcfactory implements abfactory {public cpu productcpu() {return new Pccpu();}public ram productram() {return new Pcram();}}public interface cpu {public void productedcpu();}public class Pccpu implements cpu {public void productedcpu(){System.out.println("Pc端CPU已生产！");}}public class Maccpu implements cpu {public void productedcpu(){System.out.println("Mac端CPU已生产！");}}public interface ram {public void productedram();}public class Pcram implements ram {public void productedram(){System.out.println("Pc端内存已生产！");}}public class Macram implements ram {public void productedram(){System.out.println("Mac端内存已生产！");}}public class client {public static void main(String[] args){cpu cpu;ram ram;abfactory factory;//首先生产Pc端的产品族factory = new Macfactory();cpu = factory.productcpu();ram = factory.productram();cpu.productedcpu();ram.productedram();}}

四.运行结果

1.简单工厂模式

存在Man类，传参M，则返回一个Man对象，程序运行结果如下：

存在Woman类，传参M，则返回一个Woman对象，程序运行结果如下：

当增加一个新的Robot类，如果传入参数R，则返回一个Robot对象，程序运行结果如下：

2.工厂方法模式

3.抽象工程模式

五.归纳总结

1.简单工厂模式

简单工厂模式优点：工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象.通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责"消费"对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的.明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系的优化。

简单工厂缺点：

（1）由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中;它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。

（2）当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求.这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利;

（3）这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。

2.工厂方法模式

服了简单工厂违背开放-封闭原则的缺点，又保留了封装对象创建过程的优点,降低客户端和工厂的耦合性，所以说“工厂模式”是“简单工厂模式”的进一步抽象和推广。但是每增加一个产品，相应的也要增加一个子工厂，加大了额外的开发量。

3.抽象工程模式

抽象工厂模式优点：

（1）隔离了具体类的生成，使得客户端并不需要知道什么被创建。

（2）当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

（3）增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合开闭原则。

抽象工厂模式缺点：