工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）提供了一种创建对象的方式。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，将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。

1、简单工厂模式

简单工厂模式又叫静态工厂模式，是最简单实用的一种工厂模式，在一定程度上不符合设计原则（因为新增一个类时需要修改工厂逻辑，违反开闭原则）但是简单实用，新增功能总是要改代码的吧

UML： 

 Cast1:

Router抽象类（或接口）

public abstract class Router {
    abstract void showName();
}

华为Router：

public class HUAWEIRouter extends Router {
    @Override
    void showName() {
        System.out.println("HUAWEIRouter::showName()");
    }
}

思科Router：

public class CiscoRouter extends Router {
    @Override
    void showName() {
        System.out.println("CiscoRouter::showName()");
    }
}

工厂类：

public class RouterFactory {
    public static Router getRouter(String routerType) {
        if(routerType.equalsIgnoreCase("HUAWEI")) {
            return new HUAWEIRouter();
        }
        if(routerType.equalsIgnoreCase("cisco")) {
            return new CiscoRouter();
        }
        return null;
    }
}

客户端：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Router HUAWEIRouter = RouterFactory.getRouter("HUAWEI");
        Router ciscoRouter = RouterFactory.getRouter("cisco");

        HUAWEIRouter.showName();
        ciscoRouter.showName();
    }
}

2、工厂方法模式

工厂方法模式是简单工厂模式的延伸，将生成具体产品的任务交给具体工厂，在不修改已有类的前提下，通过新增类实现扩展，符合了开闭原则，但是在新增产品时，类的数量将成对增加。

UML:

 Cast2：

Router 抽象类、实现类同Cast1

抽象工厂：

public abstract class AbstractFactory {
       abstract Router getInstance();
}

HUAWEI工厂:

public class HUAWEIFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Router getRouter() {
        return new HUAWEIRouter();
    }
}

Cisco工厂：

public class CiscoFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Router getRouter() {
        return new CiscoRouter();
    }
}

客户端：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory huaweiFactory = new HUAWEIFactory();
        AbstractFactory ciscoFactory = new CiscoFactory();

        Router HUAWEIRouter = huaweiFactory.getRouter();
        HUAWEIRouter.showName();

        Router ciscoRouter = ciscoFactory.getRouter();
        ciscoRouter.showName();
//        新增锐捷路由器需要添加锐捷路由器、锐捷工厂, 而不用改之前的代码
//        AbstractFactory routerFactory = new RuijieFactory();
//        Router ruijieRouter = routerFactory.getRouter();
//        ruijieRouter.showName();
    }
}

3、抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：产品族扩展非常困难（但是产品等级易扩展），要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

（产品族即一个系列的产品，如华为的路由器、交换机、服务器等为一个产品族；产品等级即不同系列的相同产品如华为的路由器、思科的路由器、锐捷的路由器为一个产品等级）

UML:

 Cast3：各个产商除了生成交换机，还生产路由器

增加交换机抽象类：

public abstract class Switch {
    abstract void showName();
}

华为Switch：

public class HUAWEISwitch extends Switch {
    @Override
    void showName() {
        System.out.println("HUAWEISwitch::showName()");
    }
}

思科Switch：

public class CiscoSwitch extends Switch {
    @Override
    void showName() {
        System.out.println("CiscoSwitch::showName()");
    }
}

抽象工厂增加生产交换机抽象方法（或接口）

public abstract class AbstractFactory {
       abstract Router getRouter();
       abstract Switch getSwitch();
}

华为工厂增加交换机制造方法：

public class HUAWEIFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Router getRouter() {
        return new HUAWEIRouter();
    }

    @Override
    Switch getSwitch() {
        return new HUAWEISwitch();
    }
}

思科工厂增加交换机制作方法：

public class CiscoFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Router getRouter() {
        return new CiscoRouter();
    }

    @Override
    Switch getSwitch() {
        return new CiscoSwitch();
    }
}

客户端：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory huaweiFactory = new HUAWEIFactory();
        Router huaweiRouter = huaweiFactory.getRouter();
        Switch huaweiSwitch = huaweiFactory.getSwitch();
        huaweiRouter.showName();
        huaweiSwitch.showName();

        AbstractFactory ciscoFactory = new CiscoFactory();
        Router ciscoRouter = ciscoFactory.getRouter();
        Switch ciscoSwitch = ciscoFactory.getSwitch();
        ciscoRouter.showName();
        ciscoSwitch.showName();
    }
}

总结：

简单工厂模式：工厂类负责所有产品对象的创建，增加了工厂类的职责，且使用了静态方法创建，导致无法被继承。优点在于实现简单且实用，适用于对象较少或简单的情况。

工厂方法模式：一个具体工厂类负责创建一个产品，如果增加新产品，只需要增加一个具体的产品工厂类和产品类即可，不会影响其他代码，符合开闭原则，增加了扩展性和可维护性。但是无法体现产品之间的联系。

抽象工厂模式：一个具体工厂类负责创建一个产品族，使得客户端的调用变得简单；如果要更换厂家，只需要更换一个工厂类即可，但是产品族的扩展比较困难。

三种工厂模式没有优劣之分，在实际应用中应根据具体场景和项目需求进行选择。