什么是工厂模式？

clarke0922

工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛   ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。
为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A   a=new   A()   工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。
我们以类Sample为例，   如果我们要创建Sample的实例对象:
Sample   sample=new   Sample();
可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值   查询数据库等。
首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:
Sample   sample=new   Sample(参数);
但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。
为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。
在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开,   也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。
这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new   Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample,   按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample   和HisSample   .我们要实例化他们时,如下:
Sample   mysample=new   MySample();
Sample   hissample=new   HisSample();
随着项目的深入,Sample可能还会 "生出很多儿子出来 ",   那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.
但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.
工厂方法
你会建立一个专门生产Sample实例的工厂:
public   class   Factory{
　　public   static   Sample   creator(int   which){
　　//getClass   产生Sample   一般可使用动态类装载装入类。
　　if   (which==1)
　　　　return   new   SampleA();
　　else   if   (which==2)
　　　　return   new   SampleB();
　　}
}
  
那么在你的程序中,如果要实例化Sample时.就使用
Sample   sampleA=Factory.creator(1);
这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵.
工厂模式中有:   工厂方法(Factory   Method)   抽象工厂(Abstract   Factory).
这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2.
这里假设：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB，而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2
那么，我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:
public   abstract   class   Factory{
　　public   abstract   Sample   creator();
　　public   abstract   Sample2   creator(String   name);   
}
public   class   SimpleFactory   extends   Factory{
　　public   Sample   creator(){
　　　　.........
　　　　return   new   SampleA
　　}
　　public   Sample2   creator(String   name){
　　　　.........
　　　　return   new   Sample2A
　　}
}
public   class   BombFactory   extends   Factory{
　　public   Sample   creator(){
　　　　......
　　　　return   new   SampleB   
　　}
　　public   Sample2   creator(String   name){
　　　　......
　　　　return   new   Sample2B
　　}
}
  
  
从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问，为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?   
抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为   SimpleFactory内，生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫SimpleFactory。
在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用，
举例
我们以Jive的ForumFactory为例，这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过，现在再讨论其工厂模式:
public   abstract   class   ForumFactory   {
　　private   static   Object   initLock   =   new   Object();
　　private   static   String   className   =   "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory ";
　　private   static   ForumFactory   factory   =   null;   
　　public   static   ForumFactory   getInstance(Authorization   authorization)   {
　　　　//If   no   valid   authorization   passed   in,   return   null.
　　　　if   (authorization   ==   null)   {
　　　　　　return   null;
　　　　}
　　　　//以下使用了Singleton   单态模式
　　　　if   (factory   ==   null)   {
　　　　　　synchronized(initLock)   {
　　　　　　　　if   (factory   ==   null)   {
　　　　　　　　　　　　......   
　　　　　　　　　　try   {
　　　　　　　　　　　　　　//动态转载类
　　　　　　　　　　　　　　Class   c   =   Class.forName(className);
　　　　　　　　　　　　　　factory   =   (ForumFactory)c.newInstance();
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　catch   (Exception   e)   {
　　　　　　　　　　　　　　return   null;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　　　//Now,   返回   proxy.用来限制授权对forum的访问
　　　　return   new   ForumFactoryProxy(authorization,   factory,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　factory.getPermissions(authorization));
　　}
　　//真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成.
　　public   abstract   Forum   createForum(String   name,   String   description)
　　throws   UnauthorizedException,   ForumAlreadyExistsException;
　　....
}
  
  
  
因为现在的Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口:
private   static   String   className   =   "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory ";
你可以使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.
在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有Singleton单态模式,以及proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问,因为访问forum有两种人:一个是注册用户   一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果.     
看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory:
public   class   CatalogDAOFactory   {   
　　/**
　　*   本方法制定一个特别的子类来实现DAO模式。
　　*   具体子类定义是在J2EE的部署描述器中。
　　*/
　　public   static   CatalogDAO   getDAO()   throws   CatalogDAOSysException   {
　　　　CatalogDAO   catDao   =   null;
　　　　try   {
　　　　　　InitialContext   ic   =   new   InitialContext();
　　　　　　//动态装入CATALOG_DAO_CLASS
　　　　　　//可以定义自己的CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码
　　　　　　//的前提下，完成系统的巨大变更。
　　　　　　String   className   =(String)   ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS);
　　　　　　catDao   =   (CatalogDAO)   Class.forName(className).newInstance();
　　　　}   catch   (NamingException   ne)   {
　　　　　　throw   new   CatalogDAOSysException( "
　　　　　　　　CatalogDAOFactory.getDAO:   NamingException   while   
　　　　　　　　　　getting   DAO   type   :   \n "   +   ne.getMessage());
　　　　}   catch   (Exception   se)   {
　　　　　　throw   new   CatalogDAOSysException( "
　　　　　　　　CatalogDAOFactory.getDAO:   Exception   while   getting   
　　　　　　　　　　DAO   type   :   \n "   +   se.getMessage());
　　　　}
　　　　return   catDao;
　　}
}
  
CatalogDAOFactory是典型的工厂方法，catDao是通过动态类装入器className获得CatalogDAOFactory具体实现子类，这个实现子类在Java宠物店是用来操作catalog数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的子类名给与CATALOG_DAO_CLASS变量就可以。
由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一下具体的工厂方法，系统其他地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/32808/showart_1071145.html