目錄前言工廠方法模式工廠方法的結構工廠方法模式的樣例代碼工廠方法模式實現文件導出工廠方法與簡單工廠的區別工廠方法模式的意義工廠方法模式與IOC、DI什么是IOC/DI？工廠方法與IOC/DI思想前言

簡單工廠的本質是選擇實現，說白了是由一個專門的類去負責生產我們所需要的對象，從而將對象的創建從代碼中剝離出來，實現松耦合。我們來看一個例子：

我們要創建一個文件導出工具

public interface FileOper{ public Boolean exceptFile（String data）;}public class XMLFileOp implment FileOper{ public Boolean exceptFile(String data){ System.out.println('導出一個xml文件'); return true; } }public class Factory{ public static FileOper createFileOp(){return new XMLFileOp(); } }public Class Test{ public static void main(String args[]){ FileOper op = Factory.createFileOp(); op.exceptFile('測試');}}

這樣看起來沒什么問題，那么我們既然做出來了這個結構，就是為了后續的擴展它，例子中只是為了實現XML文件的導出，后續，我們可以自己實現一個txt文件的導出類，只需要實現FileOper接口就好：

public Class TxtFileOp implment FileOper{ public Boolean ExceptFile（String data）{ System.out.println('導出txt文件')； return true； } }

這時候我們還是通過工廠來獲取這個對象，只需將Factory中追加一個else if 即可通過傳參來獲取想要的對象了。

工廠方法模式

仔細分析上面的場景，事實上在實現導出文件的業務邏輯中，它根本不知道要使用哪一種導出文件的格式，因此這個對象根本就不應該和具體導出文件的對象耦合在一起，它只需要面向導出文件接口（FileOper）就好，這是工廠的思想，我們上面用簡單工廠沒錯啊，但是后面又加入了新的擴展

這樣一來，又有新的問題，面對新的類，簡單工廠便不能提供動態的擴展，必須要去修改內部的代碼，破壞了開閉原則。我們上一篇也提到了，簡單工廠也有它自身的缺陷，其中最嚴重的就是，它雖然對依賴對象的主體實現了解耦，可是它本身內部卻耦合較為嚴重。這時候我們可以看看工廠方法模式了，工廠方法模式的思路很有意思：老子不管了！采取無為而治的方式。不是需要接口對象么，那就定義一個方法來創建，可是事實上它自己是不知道如何創建這個接口對象的，不過這不重要，定義成抽象方法就行了，交給子類去實現，老子欠債，兒子你來還。

工廠方法的結構

Product：工廠方法所創建的具體對象的統一接口。

Factory：為該類產品的抽象工廠，其內部有聲明的工廠方法，工廠方法多為抽象方法，且返回一個Product對象

ProductOne:為具體的產品，也就是Product的具體實現類，真正的工廠產物。

SpecificFactory：具體的工廠，用于生產指定類型的Product,例如圖中它只負責生產 ProductOne這個對象。

工廠方法模式的樣例代碼

public class AbstractFactoryTest { public static void main(String[] args) {try { Product a; AbstractFactory af; af = (AbstractFactory) ReadXML1.getObject(); a = af.newProduct(); a.show();} catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage());} }}//抽象產品：提供了產品的接口interface Product { public void show();}//具體產品1：實現抽象產品中的抽象方法class ConcreteProduct1 implements Product { public void show() {System.out.println('具體產品1顯示...'); }}//具體產品2：實現抽象產品中的抽象方法class ConcreteProduct2 implements Product { public void show() {System.out.println('具體產品2顯示...'); }}//抽象工廠：提供了廠品的生成方法interface AbstractFactory { public Product newProduct();}//具體工廠1：實現了廠品的生成方法class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory { public Product newProduct() {System.out.println('具體工廠1生成-->具體產品1...');return new ConcreteProduct1(); }}//具體工廠2：實現了廠品的生成方法class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory { public Product newProduct() {System.out.println('具體工廠2生成-->具體產品2...');return new ConcreteProduct2(); }}

基于XML解析的外部配置文件

class ReadXML1 { //該方法用于從XML配置文件中提取具體類類名，并返回一個實例對象 public static Object getObject() {try { //創建文檔對象 DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = builder.parse(new File('src/FactoryMethod/config1.xml')); //獲取包含類名的文本節點 NodeList nl = doc.getElementsByTagName('className'); Node classNode = nl.item(0).getFirstChild(); String cName = 'FactoryMethod.' + classNode.getNodeValue(); //System.out.println('新類名：'+cName); //通過類名生成實例對象并將其返回 Class<?> c = Class.forName(cName); Object obj = c.newInstance(); return obj;} catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null;} }}

上面是一個較為初級也較為經典的工廠方法模板，工廠方法還有另一種用法，即抽象的工廠父類除了創建對象的方法之外，還包含其他的一些方法，而工廠父類通常使用這些方法來完成某些任務，下面我們來看看這第二種表現方式。

工廠方法模式實現文件導出

根據上面工廠方法模式提供的思路，我們重新來思考并實現一下一開始那個文件導出的功能。

/** * 文件導出接口 * 實現將指定數據的導出 * 擴展：實現該接口，可指定生產具體文件類型 * @author GCC */public interface ExportFileApi { /** * 導出文件 * @param data 待導出數據 * @return boolean */ boolean exportFile(String data);}/** * 生產Excel文件導出器 * @author GCC */public class ExportExcelFile implements ExportFileApi { @Override public boolean exportFile(String data) {//todo 處理數據return false; }}/** * 導出功能口，工廠 * @author GCC */public abstract class ExportFileOperate { public Logger logger = Logger.getLogger(ExportFileOperate.class); //使用產品對象來實現一定功能的方法，這里是實現數據導出 public void export(String data){ExportFileApi exportoper = methodFactory();if(exportoper.exportFile(data)){ logger.info('文件導出成功'); return;}logger.error('文件導出失敗'); } //工廠方法 protected abstract ExportFileApi;}/** * 將指定數據導出為Excel文件 * @author GCC */public class ExportExcelFileFactory extends ExportFileOperate { @Override protected ExportFileApi methodFactory() {return new ExportExcelFile(); }}/** * 客戶用例 */public class App { static Logger logger = Logger.getLogger(App.class); public static void main( String[] args ) {ExportFileOperate ex = new ExportExcelFileFactory();ex.export('測試數據'); }}

這里大家可能會 有疑惑，你這個實現方式怎么和前面提到的工廠方法模式的標準樣例不一樣？ 其實這是工廠方法模式的另一種結構，確切地說這才是真正意義上的工廠方法模式（上面的模板只是工廠方法的正常形態）。

這一種的實現方式是 ：父類會是一個抽象類，里面包含創建所需對象的抽象方法（代碼樣例中ExportFileOperat類的methodFactory()方法，這里ExportFileOperat類就是所謂的工廠類，需要補充的是設計模型的使用，不要拘泥于命名名稱，可以根據實際需求來進行相應的變化），這些抽象方法就是工廠方法模式中的工廠方法。父類里面，通常會有使用這些產品對象來實現一定的功能的方法（代碼樣例中ExportFileOperat類的export()方法）。而這些方法所實現的功能通常都是公共功能，不管子類選擇了何種具體的產品實現，這些方法總能正常運行。

之所以會有上面兩種方式，主要原因在于工廠方法對于客戶端的支持，這里需要弄清楚一個問題，誰在使用工廠方法所創建的對象？

事實上，在工廠方法模式里，應該是工廠中的其他方法來使用工廠所創建的對象，為了方便，工廠方法創建的對象也可直接提供給外部的客戶端來調用，但工廠方法的本意是由Factory抽象父類內部的方法來使用工廠方法創建的對象。

以下這幅時序圖，即說明了客戶端調用factory的兩種方式。

其實客戶端應該使用Factory對象，或者是由Factory所創建出來的產品對象，對于客戶端使用Factory對象，這個時候工廠方法創建的對象，是Factory中的某些方法在用，對于使用那些由Factory創建出來的對象，這個時候工廠方法創建的對象，是構成客戶端所需對象的一部分。

工廠方法與簡單工廠的區別

下面我們看一個例子，這里我打算做個計算器，如果用簡單工廠模式來做，它的結構是這樣的：

public class SimpleFactory { public Calculator create(String type){switch (type){ case '+'://返回一個具有加法功能的計算器對象return new AddCalculator(); case '-'://返回一個具有減法功能的計算器對象return new DeCalculator(); default:return null;} }}

為了工廠更完整，采用傳參的靜態工廠方式來實現，這樣我簡單工廠里將通過Switch語句來管控生產哪一種計算類，這時候，突然來了新的需求，我需要一個乘法的功能，這時候我就得實現計算器接口，完成一個乘法類，同時去簡單工廠的代碼里，追加一個case。

同理，我使用工廠方法的模式來做這個功能，這塊的類圖則如上圖一樣，我的工廠代碼里不需要Switch了，只需要一個具有生產計算器對象的抽象方法的抽象工廠類即可，當我需要一個乘法能力的計算器時，實現計算器接口，完成乘法類，然后繼承抽象工廠，完成一個乘法的工廠子類，然后再用乘法的工廠子類來創建乘法類。然后再去修改客戶端。

上面一對比，嘿，這升級版的工廠方法怎么比簡單工廠還復雜了！？肯定很多同學在看工廠設計模式的時候很困惑，簡單工廠和工廠方法的區別在哪，明明感覺用簡單工廠更方便呢？

其實回頭好好看看設計原則，就會發現，這是一個解耦的過程，簡單工廠模式最大的優點在于工廠類中包含了必要的邏輯判斷，根據客戶的選擇動態的實例化相關的產品類，對于客戶端來說，除去了與具體產品對象的依賴。但問題就是隨著你的新需求，如果使用簡單工廠，那么你就不得不去破壞開閉原則，而看起來改動更為復雜的工廠方法模式，你并不需要對以前的代碼進行改動，只需要繼承，擴展即可。仔細觀察一下，簡單工廠是讓客戶端與依賴對象進行解耦，而工廠方式模式又是對工廠的一層解耦，原本內部耦合性較強的if else，變成了由客戶端或者配置文件來控制，工廠方法將簡單工廠內部的邏輯判斷移到了使用它的外部（客戶端或者配置文件）來控制。本來擴展是需要修改工廠類源代碼的，現在變成了客戶端修改調用或者配置文件中的一個參數。

工廠方法模式的意義

工廠方法模式的主要思想是讓父類在不知情的情況下，完成自身功能的調用，而具體的實現則延遲到子類來做；或者說是在靜態工廠中，將其原本耦合的if else抽離出來，配合配置文檔使用，將寫死的if else靈活實現（配置文件并不是默認必須要有的）。這樣在設計的時候，不用去考慮具體的實現，需要某個對象，把它通過工廠方法返回就好，在使用這些對象實現功能的時候還是通過接口來操作，這里就有一點IOC的韻味了。

工廠方法模式與IOC、DI什么是IOC/DI？

想想之前沒有學習設計模式，剛學會使用Java就被Spring的bean配置文件支配的恐懼。

那時候你說自己學Java，對方一定會問你Spring，說到Spring，肯定避不開“什么是IOC，什么是DI？”這個讓人頭痛的問題，那么，到底什么是IOC，DI？

看完工廠的設計思想，對這個問題才開始了真正的思考。

IOC——控制反轉

DI——依賴注入

除了上面脫口而出的回答，我想我們這些面向對象的程序猿們，應該有個更深入的理解，到底什么是控制反轉，什么是依賴注入。要想理解上面兩個概念，必須把問題拆開來看，先搞清楚基本的問題幾個問題：

主客體是誰，或者說參與這個概念的都有誰？

什么叫依賴？為什么會有依賴？

什么叫注入？注入的是什么？誰注入誰？

控制反轉，誰控制誰，控制的是什么，既然叫反轉，正轉是啥？

下面我們一個個來解決問題：

1、參與者，說起參與者，一般我們在這個概念中是有三個參與者，具體某個類，容器，某個對象所依賴的外部資源（另一個對象），就好比我有三個類，A，B，C，A對象我們把它想象成一個客戶端，B是它需要的一個外部的資源，C是一個叫容器的第三方。

2、什么叫依賴，這個就比較好說了，你有一個A類，但是你A類的成員變量有一個是B類的實例聲明，那么A就依賴于B，也就是說，A如果想正常運轉（或者說功能正常），必須得依賴于它的成員變量B，至于為什么會有依賴，那也好理解了，面向對象就是將功能封裝，每個對象都功能單一，這樣有些復雜的對象需要實現復雜的功能，就必須需要其他類的協同。

3、注入，就是說，A你的成員變量B只是聲明了一個變量，它對于對象A來說，只是一個引用，一個字符，本身并沒有實體，你可以new 一下這個變量的構造函數，才能使這個變量真正有靈魂，又或者用它來承接外部傳進來的同類實體，這里外部傳進來B的方式就叫注入，注入的是這個變量類型 具體的實例化對象。誰來注入，當然是容器C來注入給A，將B注入給A

4、簡單來說就是容器來控制A，控制的就是A所依賴的對象B實例的創建，反轉是與正轉對應來說的，什么是正轉呢，A類中有個對象B的成員變量，正常情況下，A類中功能用到B對象的時候，A要主動去獲取一個B對象，例如new一下，這種情況被稱為正向的。這樣就比較好理解反轉了，A不再去主動獲取B對象了，而是被動的等待B的到來（注入），等待容器C獲取一個B的實例，然后反向的注入進A。

所以，綜上來看，控制反轉和依賴注入其實說的是同一件事，說白了就是對象創建這個責任歸誰的問題，依賴注入是從應用程序的角度去描述，應用程序依賴外部容器去創建并注入它所需要的外部資源對象。控制反轉是從容器的角度出發，容器控制應用程序，由容器反向地向應用程序注入其所需要的外部對象。

其實IOC/DI并不是一種代碼實現，更多的它是一種思想，它從思想上完成了 “主從換位” 的變化，應用程序本來是主體，占絕對地位，它需要什么都會主動出擊去獲取，過強的控制欲導致了它耦合過重，而在IOC/DI思想中，應用程序變成被動的等待容器的注入，需要啥只能提出來，什么時候給，給什么樣子的，主動權完全交給了容器，較強的實現了解耦，程序的靈活性也就高了

工廠方法與IOC/DI思想

從某個角度來看，工廠方法模式跟IOC/DI的思想很貼近。

上面也說過了，IOC/DI就是讓應用程序不再主動獲取外部資源，而是被動等待第三方的注入，那么在編寫程序的時候，一旦遇到需要外部資源的地方，就會開一個窗口，提供給容器一個注入的途徑，讓容器注入進來，細節這里就不過多贅述了，自己去找Spring聊吧。 下面用IOC/DI和工廠方法來實現一個樣例對比一下。

用IOC/DI來實現一個類Person:

public class Person { private String name; //依賴文件操作對象 private FileUtil fileUtil; private int age; //提供set方法，供外部注入 public void setFileUtil(FileUtil fileUtil){this.fileUtil = fileUtil; }public void opFile(String fileurl){fileUtil.createFile(fileurl); } }

這就是IOC/DI思想來實現的一個類，我依賴FileUtil，沒事，我不管，我提供給你一個set的注入途徑，剩下的我不管了，我就默認我用FileUtil的時候，它是真真切切存在在堆中的對象。（本質是當外部的容器，創建Person對象的時候，會發現它依賴FileUtil，然后容器去獲取一個FileUtil，通過Person提供的Set方法，將獲取的FileUtil對象注入進去，然后一個完整的Person對象就被制造出來了，這個過程Person角度來看，Person是無感的）

下面用工廠方法來搞上面的例子：

public abstract class Person { private String name; private int age; //交給子類去實現我的依賴 public abstract FileUtil getFileutil(); public void opFile(String fileurl){getFileutil().createFile(fileurl); }}

這里，Person類也是需要用到FileUtil，但是它也不需要主動的去new一下FileUtil，而是通過抽象方法的形式，將FileUtil的實例化延申到子類去實現，其實就是變相地提供了一種注入渠道（標準bean中是通過set方法，容器調用Set方法注入需要的對象，而工廠方法則是通過實現子類，即讓子類來完成依賴對象的注入）

仔細體會這兩種寫法，對比他們的實現，在思想層面來看，會發現，工廠方法模式和IOC/DI的思想是相似的，都是“主動變被動”，“主位換從位”，從而獲得了更加靈活的程序結構。

以上就是詳解Java從工廠方法模式到 IOC/DI思想的詳細內容，更多關于Java從工廠方法模式到 IOC/DI思想的資料請關注好吧啦網其它相關文章！