工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
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。
介绍
意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
主要解决：主要解决接口选择的问题。
何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。
关键代码：创建过程在其子类执行。
应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。
优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。
使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。
注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。
实现
我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。
C++实现：
步骤 1
创建一个虚函数
Shap.h
#pragma once
class Shap {
public:
Shap(){}
virtual void draw() = 0;
};
步骤 2
创建实现接口的实体类
Circle.h
#pragma once
#include "Shap.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class Circle:public Shap {
public:
Circle() {}
virtual void draw() {
std::cout << "system.out.Circle\n";
}
};
Rectangle.h
#pragma once
#include "Shap.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class Rectangle :public Shap {
public:
virtual void draw() {
std::cout << "system.out.Rectangle\n";
}
};
Square .h
#pragma once
#include "Shap.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class Square :public Shap {
public:
virtual void draw() {
std::cout << "system.out.Square\n";
}
};
步骤 3
创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。
ShapeFactory.h
#pragma once
#include "Shap.h"
#include "Circle.h"
#include "Rectangle.h"
#include "Square .h"
#include <iostream>
using namespace std;
class ShapeFactory {
public:
Shap* getShap(string shapeType) {
if (shapeType.empty()) {
return nullptr;
}
if (shapeType._Equal("Circle")) {
return new Circle();
}
else if (shapeType._Equal("Rectangle")) {
return new Rectangle();
}
else if (shapeType._Equal("Square ")) {
return new Square();
}
return nullptr;
}
};
步骤 4
使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。
main入口
#include <iostream>
#include "ShapeFactory .h"
using namespace std;
int main()
{
ShapeFactory *sf = new ShapeFactory();
sf->getShap("Circle")->draw();
sf->getShap("Rectangle")->draw();
sf->getShap("Square ")->draw();
delete sf;
std::cin.get();
return 0;
}
输出：
system.out.Circle
system.out.Rectangle
system.out.Square
1.属于创建型模式 2.创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑 3.通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象
Java实现
步骤 1
创建一个接口。
Shape.java
public interface Shape {
void draw();
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
Square.java
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
步骤 3
创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory {
// 使用 getShape 方法获取形状类型的对象
public Shape getShape(String shapeType) {
if (shapeType == null) {
return null;
}
if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
return new Circle();
} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {
return new Rectangle();
} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {
return new Square();
}
return null;
}
}
步骤 4
使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。
FactoryPatternDemo.java
public class FactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
// 获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
// 调用 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();
// 获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
// 调用 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();
// 获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
// 调用 Square 的 draw 方法
shape3.draw();
}
}
步骤 5
验证输出。
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.