Java工厂模式（Factory模式）

public interface Work {

    void doWork();
}

public class StudentWork implements Work {

    public void doWork() {
        System.out.println("学生写作业!");
    }

}

public class TeacherWork implements Work {

    public void doWork() {
        System.out.println("老师批作业!");
    }

}

public interface IWorkFactory {

    Work getWork();
}

public class StudentWorkFactory implements IWorkFactory {

    public Work getWork() {
        return new StudentWork();
    }

}

public class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory {

    public Work getWork() {
        return new TeacherWork();
    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        IWorkFactory studentWorkFactory = new StudentWorkFactory();
        studentWorkFactory.getWork().doWork();
        
        IWorkFactory teacherWorkFactory = new TeacherWorkFactory();
        teacherWorkFactory.getWork().doWork();
    }

}

学生写作业!
老师批作业!

工厂模式定义：提供创建对象的接口。
为什么使用工厂模式
工厂模式是我们最经常使用的模式了，著名的Jive论坛，就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。

为何工厂模式是如此经常使用？由于工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们常常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是不是可以斟酌实用工厂模式，虽然这样做，可能多做1些工作，但会给你系统带来更大的可扩大性和尽可能少的修改量。

我们以类Sample为例， 如果我们要创建Sample的实例对象：
    Sample sample=new Sample();
可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值查询数据库等。

首先，我们想到的是，可使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成：
    Sample sample=new Sample(参数);
但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，多是很长1段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。

为何说代码很难看，初学者可能没有这类感觉，我们分析以下，初始化工作如果是很长1段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入1个方法中，相当于将很多鸡蛋放在1个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告知我们，尽可能将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再产生牵1动百的事情。

在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开，也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。

这时候我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample，依照面向接口编程，我们需要将Sample抽象成1个接口。现在Sample是接口，有两个子类MySample 和HisSample。我们要实例化他们时,以下：
    Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample();
随着项目的深入，Sample可能还会"生出很多儿子出来"，那末我们要对这些儿子1个个实例化，更糟的是，可能还要对之前的代码进行修改：加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是没法避免的。

但如果你1开始就成心识使用了工厂模式，这些麻烦就没有了。
工厂方法
你会建立1个专门生产Sample实例的工厂：
public class Factory{
    public static Sample creator(int which){
        //getClass 产生Sample 1般可以使用动态类装载装入类。
        if (which==1)
            return new SampleA();
        else if (which==2)
            return new SampleB();
    }
}
那末在你的程序中，如果要实例化Sample时就使用
    Sample sampleA=Factory.creator(1);
这样，在全部就不触及到Sample的具体子类，到达封装效果，也就减少毛病修改的机会，这个原理可以用很通俗的话来比喻：就是具体事情做得越多，越容易范毛病。这每一个做过具体工作的人都深有体会，相反，官做得越高，说出的话越抽象越笼统，范毛病可能性就越少。好象我们从编程序中也能悟出人生道理？

使用工厂方法要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的Sample，产品接口下有Sample接口的实现类，如SampleA，其次要有1个factory类，用来生成产品Sample，以下图，最右侧是生产的对象Sample：


进1步略微复杂1点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了。
抽象工厂
工厂模式中有：工厂方法(Factory Method)和抽象工厂(Abstract Factory)。

这两个模式区分在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了，如上面工厂方法中是创建1个对象Sample，如果我们还有新的产品接口Sample2。

这里假定：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB，而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2，那末，我们就将上例中Factory变成抽象类，将共同部份封装在抽象类中，不同部份使用子类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂：
public abstract class Factory{
    public abstract Sample creator();
    public abstract Sample2 creator(String name);
}
public class SimpleFactory extends Factory{
    public Sample creator(){ ......... return new SampleA }
    public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A }
}
public class BombFactory extends Factory{
    public Sample creator(){ ...... return new SampleB }
    public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B }
}
从上面看到两个工厂各自生产出1套Sample和Sample2，或许你会疑问，为何我不可使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2？

抽象工厂还有另外1个关键要点，是由于 SimpleFactory内，生产Sample和生产Sample2的方法之间有1定联系，所以才要将这两个方法捆绑在1个类中，这个工厂类有其本身特点，或许制造进程是统1的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫SimpleFactory。

在实际利用中，工厂方法用得比较多1些，而且是和动态类装入器组合在1起利用，
Java工厂模式举例
我们以Jive的ForumFactory为例，这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过，现在再讨论其工厂模式：
public abstract class ForumFactory {
    private static Object initLock = new Object(); private static String className ="com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null;
    public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) {
        //If no valid authorization passed in, return null.
        if (authorization == null) { return null; }
        //以下使用了Singleton 单态模式
        if (factory == null) {
            synchronized(initLock) {
                if (factory == null) { ......
                        try {
                            //动态转载类
                            Class c = Class.forName(className);
                            factory = (ForumFactory)c.newInstance();
                        } catch (Exception e) { return null; }
                 }
            }
        }
        //Now, 返回 proxy.用来限制授权对forum的访问
        return new ForumFactoryProxy(authorization, factory,factory.getPermissions(authorization));
    }
    //真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成.
    public abstract Forum createForum(String name, String description)
        throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException;
    ....
}
由于现在的Jive是通过数据库系统寄存论坛帖子等内容数据，如果希望更改成通过文件系统实现，这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口：
    private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";
你可使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就能够。

在上面的1段代码中1共用了3种模式，除工厂模式外，还有Singleton单态模式，和proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问，由于访问forum有两种人：1个是注册用户1个是游客guest，那末那末相应的权限就不1样，而且这个权限是贯穿全部系统的，因此建立1个proxy，类似网关的概念，可以很好的到达这个效果。

看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory：
public class CatalogDAOFactory {
    /**
      * 本方法制定1个特别的子类来实现DAO模式。
      * 具体子类定义是在J2EE的部署描写器中。
    */
        public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException{
            CatalogDAO catDao = null;
            try {
                InitialContext ic = new InitialContext();
                //动态装入CATALOG_DAO_CLASS
                //可以定义自己的CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码
                //的条件下，完成系统的巨大变更。
                String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS);
                catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance();
            } catch (NamingException ne) {
                throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while getting DAO type : 
" + ne.getMessage());
            } catch (Exception se) {
                throw new CatalogDAOSysException("CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting DAO type : 
" + se.getMessage());
           }
           return catDao;
    }
}
CatalogDAOFactory是典型的工厂方法，catDao是通过动态类装入器className取得CatalogDAOFactory具体实现子类，这个实现子类在Java宠物店是用来操作catalog数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的子类名给与CATALOG_DAO_CLASS变量就能够。

因而可知，工厂方法确切为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩大机制，只要我们更换1下具体的工厂方法，系统其他地方无需1点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化。