工厂设计模式（菜鸟教程）--高频面试问题系列

作者有话要说

本文以奶茶为例，深入浅出地讲解工厂设计模式的三种分类，帮助读者轻松掌握这一概念。

一，什么是工厂设计模式

定义一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类，将对象的创建延迟到子类。

例如:

如果没有奶茶店（工厂设计模式），你想喝珍珠奶茶就需要准备珍珠，牛奶等，还需要自己配方。如果你又想喝芋泥奶茶，你就又需要准备芋泥，还需要调整配方。

但是如果有了奶茶店（工厂设计模式），你想喝珍珠奶茶只需要给店员说一声就可以喝到，想喝芋泥奶茶也只需要说一声。而且奶茶店还可以拓展更多新品种的奶茶供你选择。

二，工厂设计模式的特点

核心：对象创建过程在子类中实现。

三，什么时候使用工厂设计模式

1.对象常见逻辑复杂，调用者无需关注细节。

• 如果new一个对象需要写5行以上的代码，就可以考虑使用工厂设计模式

2.需要支持多种产品类型，且可能频繁扩展。

• 存在支付宝支付，微信支付等多种支付方式，现在发明了银联支付可以直接支付。

3.需要统一管控对象的创建过程。

• 创建日志记录，在工厂中记录每个对象的创建时间，创建者。

4.需要创建一组配套的，相关的产品。

• 奶茶套餐，家具设计等。

四，工厂设计模式的代码解析

工厂设计模式可以分为三种类型，接下来就三种类型的代码进行解析

1.简单工厂模式（一个工厂生产不同的奶茶）

核心：定义一个工厂类，通过静态方法根据传入的参数，创建不同类型的产品对象。

适用场景：产品种类较少、变化不频繁的场景。

代码：

第一步：定义产品接口

// 第一步：定义产品接口（所有奶茶的共同行为） interface MilkTea { void make(); // 制作奶茶的方法 }

第二步：实现具体产品类

// 珍珠奶茶类 class PearlMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作珍珠奶茶：煮茶底+加珍珠+调甜度"); } } //芋泥奶茶类 class TaroMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作芋泥奶茶：煮茶底+加芋泥+调甜度"); } }

第三步：定义简单工厂类（核心：统一创建产品）

class MilkTeaFactory { // 静态工厂方法：根据参数返回不同的奶茶对象 public static MilkTea createMilkTea(String type) { if ("pearl".equals(type)) { return new PearlMilkTea(); } else if ("taro".equals(type)) { return new TaroMilkTea(); } else { throw new IllegalArgumentException("本店不卖，你可以去蜜雪冰城看看"); } } }

第四步：测试一下

// 测试：调用者只需要传参数，不用关心创建过程 public class SimpleFactoryTest { public static void main(String[] args) { // 要珍珠奶茶 MilkTea pearlTea = MilkTeaFactory.createMilkTea("pearl"); pearlTea.make(); // 要芋泥奶茶 MilkTea taroTea = MilkTeaFactory.createMilkTea("taro"); taroTea.make(); } }

2.工厂模式（不同的工厂生产不同的奶茶）

核心：将工厂抽象成接口 / 抽象类，每个具体产品对应一个具体工厂类，由具体工厂创建对应的产品。

适用场景：产品种类较多、需要频繁扩展的场景。

代码：

第一步：定义产品接口。

// 第一步：定义产品接口（和简单工厂一致） interface MilkTea { void make(); }

第二步：实现具体产品类。

// 第二步：实现具体产品类（和简单工厂一致） class PearlMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作珍珠奶茶"); } } class TaroMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作芋泥奶茶"); } }

第三步：定义工厂接口。

// 第三步：定义工厂接口（抽象工厂） interface MilkTeaFactory { MilkTea createMilkTea(); // 工厂方法：创建产品 }

第四步：实现具体工厂类（每个产品对应一个工厂）。

// 第四步：实现具体工厂类（每个产品对应一个工厂） class PearlMilkTeaFactory implements MilkTeaFactory { @Override public MilkTea createMilkTea() { return new PearlMilkTea(); } } class TaroMilkTeaFactory implements MilkTeaFactory { @Override public MilkTea createMilkTea() { return new TaroMilkTea(); } }

第五步：测试一下，调用者通过具体工厂获取产品。

// 测试：调用者通过具体工厂获取产品 public class FactoryMethodTest { public static void main(String[] args) { // 要珍珠奶茶：创建珍珠奶茶工厂，再生产产品 MilkTeaFactory pearlFactory = new PearlMilkTeaFactory(); MilkTea pearlTea = pearlFactory.createMilkTea(); pearlTea.make(); // 要芋泥奶茶：创建芋泥奶茶工厂，再生产产品 MilkTeaFactory taroFactory = new TaroMilkTeaFactory(); MilkTea taroTea = taroFactory.createMilkTea(); taroTea.make(); } }

3.抽象工厂模式（一个工厂生产一组奶茶族：奶茶+小料）

核心：工厂不仅能创建一种产品，还能创建一组相关联、配套的产品（比如奶茶工厂不仅造奶茶，还能造配套的小料；汽车工厂不仅造汽车，还能造汽车轮胎、座椅）。

适用场景：需要创建一组配套产品的场景，比如系统的界面组件（Windows 风格的按钮 + 文本框、Mac 风格的按钮 + 文本框）。

代码：

第一步：定义一组产品接口（奶茶）

// 第一步：定义第一组产品接口（奶茶） interface MilkTea { void make(); } // 实现具体奶茶产品 class PearlMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作珍珠奶茶"); } } class TaroMilkTea implements MilkTea { @Override public void make() { System.out.println("制作芋泥奶茶"); } }

第二步：定义第二组产品接口（小料）

// 第二步：定义第二组产品接口（小料） interface Topping { void add(); } // 实现具体小料产品 class PearlTopping implements Topping { @Override public void add() { System.out.println("添加珍珠小料"); } } class TaroTopping implements Topping { @Override public void add() { System.out.println("添加芋泥小料"); } }

第三步：定义抽象工厂接口（能创建奶茶+小料一组产品）

// 第三步：定义抽象工厂接口（能创建奶茶+小料一组产品） interface MilkTeaSystemFactory { MilkTea createMilkTea(); // 创建奶茶 Topping createTopping(); // 创建配套小料 }

第四步：实现具体工厂（珍珠奶茶+珍珠小料工厂）

// 第四步：实现具体工厂（珍珠奶茶+珍珠小料工厂） class PearlMilkTeaSystemFactory implements MilkTeaSystemFactory { @Override public MilkTea createMilkTea() { return new PearlMilkTea(); } @Override public Topping createTopping() { return new PearlTopping(); } } // 芋泥奶茶+芋泥小料工厂 class TaroMilkTeaSystemFactory implements MilkTeaSystemFactory { @Override public MilkTea createMilkTea() { return new TaroMilkTea(); } @Override public Topping createTopping() { return new TaroTopping(); } }

第五步：测试一下，创建一组配套产品

// 测试：创建一组配套产品 public class AbstractFactoryTest { public static void main(String[] args) { // 珍珠奶茶套餐：珍珠奶茶+珍珠小料 MilkTeaSystemFactory pearlFactory = new PearlMilkTeaSystemFactory(); MilkTea pearlTea = pearlFactory.createMilkTea(); Topping pearlTopping = pearlFactory.createTopping(); pearlTea.make(); pearlTopping.add(); // 芋泥奶茶套餐：芋泥奶茶+芋泥小料 MilkTeaSystemFactory taroFactory = new TaroMilkTeaSystemFactory(); MilkTea taroTea = taroFactory.createMilkTea(); Topping taroTopping = taroFactory.createTopping(); taroTea.make(); taroTopping.add(); } }