Java設(shè)計模式-工廠模式

關(guān)于Java的全部設(shè)計模式和分類，在單例模式中已有。

工廠模式

簡介

定義創(chuàng)建對象的接口（工廠），讓其子類決定實例化哪一個類。

場景

這里會舉兩個例子，一個自己舉的例子，一些工廠模式的實際使用場景

創(chuàng)建汽車的例子

1.產(chǎn)品接口

首先定義一個產(chǎn)品的接口，比如以創(chuàng)建汽車的例子，例如有一個Car接口：

public interface Car {
	void drive();
}

2.具體產(chǎn)品類

public class Sedan implements Car {
	@Override
	public void drive(){
		System.out.println("轎車啟動");	
	}
}

public class SUV implements Car {
    @Override
    public void drive(){
        System.out.println("SUV啟動");
    }
}

3.工廠接口和具體工廠類

定義一個工廠接口CarFactory用于生產(chǎn)汽車：

public interface CarFactory{
    Car produceCar();
}

然后有具體的類決定生產(chǎn)那種車：

public class SedanFactory implements CarFactory{
    @Override
    public Car produceCar(){
        return new Sedan();
    }
}

public class SUVFactory implements CarFactory {
    @Override
    public Car produceCar(){
        return new SUV();
    }
}

4.使用示例

public class Main{
    public static void main(String[] args){
    	//使用轎車工廠生產(chǎn)轎車并啟動
        SedanFactory s = new SedanFactory();
        Car sedun = s.produceCar();
        sedun.drive();
        
        //同理：請你寫
	}
}

在這個例子中，CarFactory就是創(chuàng)建對象的工廠接口，SedanFactory和SUVFactory是其子類，它們分別決定實例化Sedan和SUV類。這樣如果要添加新類型的汽車，只需要創(chuàng)建新的汽車類和對應(yīng)的工廠類，而不需要修改現(xiàn)在的代碼，符合開閉原則。

然后就是關(guān)于工廠模式的實際應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫連接池：

• 比如 HikariCP、C3P0、Druid 等常見的連接池實現(xiàn)，它們都會使用工廠模式來創(chuàng)建和配置數(shù)據(jù)庫連接池對象。通常，連接池會暴露一個工廠類，通過工廠方法提供數(shù)據(jù)庫連接對象，而用戶不需要直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接對象，而是從連接池中獲取。這種方式可以有效地管理數(shù)據(jù)庫連接，避免每次請求都重新創(chuàng)建連接。例如，HikariCP（一個高性能的數(shù)據(jù)庫連接池），在初始化時使用了類似工廠模式的設(shè)計：

  java復(fù)制代碼HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
  dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase");
  dataSource.setUsername("user");
  dataSource.setPassword("password");
  

  在這個過程中，HikariDataSource 實際上充當(dāng)了工廠類，用戶通過它來配置和獲取數(shù)據(jù)庫連接。

序列化與反序列化：

• 在一些框架中（如 JSON 或 XML 解析庫），工廠模式用于根據(jù)配置創(chuàng)建不同類型的對象，或者根據(jù)數(shù)據(jù)格式（JSON、XML）動態(tài)選擇適當(dāng)?shù)慕馕銎鳌?/li>

日志框架：

• 在一些日志框架（如 Log4j 或 SLF4J）中，工廠模式用于根據(jù)配置生成不同類型的日志記錄器對象。通常通過工廠方法來選擇不同的日志級別、輸出目的地等。

MyBatis中的應(yīng)用

• 在 MyBatis 中，工廠模式也有應(yīng)用，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫連接和會話管理的部分。

  SqlSessionFactory：MyBatis 的核心工廠類之一就是 SqlSessionFactory，它用于創(chuàng)建和管理 SqlSession 對象。SqlSessionFactory 是一個典型的工廠模式實現(xiàn)。它通過讀取 MyBatis 配置文件（如 mybatis-config.xml），根據(jù)配置信息來創(chuàng)建 SqlSession 對象。

  例如，以下是 MyBatis 中創(chuàng)建 SqlSessionFactory 的方式：

  SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
  

  SqlSessionFactory 的構(gòu)建通常需要配置數(shù)據(jù)源、映射器等信息，它會根據(jù)這些配置生成 SqlSession 實例，而用戶則通過 SqlSessionFactory 獲取到 SqlSession，并通過它來執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作。這一過程的核心就是通過工廠模式動態(tài)創(chuàng)建和管理 SqlSession 對象。

優(yōu)點

就結(jié)合上面的例子，理解為什么要使用它，不使用就不行嗎？

解耦對象創(chuàng)建和使用，在 MySQL 和 MyBatis 的數(shù)據(jù)庫連接管理中及我舉的例子中都有體現(xiàn)

符合開閉原則，使得擴展性很好

缺點

增加系統(tǒng)復(fù)雜度：引入工廠模式會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，尤其是對于簡單的應(yīng)用程序。如果系統(tǒng)本身不復(fù)雜，使用工廠模式可能會顯得有些過度設(shè)計，增加了額外的抽象層和類的數(shù)量。對于小型項目，簡單的對象創(chuàng)建邏輯不一定需要工廠模式。

可能導(dǎo)致類過多

難以適應(yīng)頻繁變化的需求：如果應(yīng)用程序需要頻繁地變化和修改對象的創(chuàng)建方式，工廠模式可能變得不夠靈活。在這種情況下，可能需要更為靈活的設(shè)計模式，如 抽象工廠模式 或 依賴注入。