Java工厂模式详解 - 打造高效可扩展的软件架构

引言

在软件开发的世界里，设计模式是帮助开发者解决常见问题的有效工具。工厂模式作为一种创建型设计模式，为创建对象提供了一种抽象化的方式，从而减少了代码之间的耦合度，提高了系统的可扩展性。本文将详细介绍Java中的工厂模式，并通过示例代码展示其实际应用。

一、工厂模式概述

工厂模式（Factory Pattern）是一种创建对象的最佳实践。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。工厂模式主要解决了对象创建的直接依赖问题，将对象的创建与使用分离，使得系统更加灵活和可扩展。

二、工厂模式的分类

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

简单工厂模式是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自同一父类或接口）的实例。

示例代码：

public interface Car {void drive();
}public class BMW implements Car {@Overridepublic void drive() {System.out.println("Driving BMW");}
}public class Mercedes implements Car {@Overridepublic void drive() {System.out.println("Driving Mercedes");}
}public class CarFactory {public static Car createCar(String type) {if ("BMW".equals(type)) {return new BMW();} else if ("Mercedes".equals(type)) {return new Mercedes();}return null;}
}

工厂方法模式（Factory Method Pattern）

工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类将实例化延迟到子类中进行。

示例代码：

public interface CarFactory {Car createCar();
}public class BMWFactory implements CarFactory {@Overridepublic Car createCar() {return new BMW();}
}public class MercedesFactory implements CarFactory {@Overridepublic Car createCar() {return new Mercedes();}
}

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂模式提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。

示例代码：

public interface CarFactory {Car createCar();Engine createEngine();
}public interface Car {void drive();
}public interface Engine {void start();
}public class BMWCar implements Car {@Overridepublic void drive() {System.out.println("Driving BMW");}
}public class BMWEngine implements Engine {@Overridepublic void start() {System.out.println("Starting BMW Engine");}
}public class BMWFactory implements CarFactory {@Overridepublic Car createCar() {return new BMWCar();}@Overridepublic Engine createEngine() {return new BMWEngine();}
}