问题：通过对比使用工厂模式和不使用工厂模式，以更好的说明工厂模式的作用
GPT：非常好的建议。让我们通过一个具体的例子来对比使用工厂模式和不使用工厂模式的情况，这样可以更清楚地展示工厂模式的作用。
我们以一个简单的汽车制造系统为例。
场景：我们需要创建不同类型的汽车（轿车、SUV、卡车）。
不使用工厂模式
// 汽车接口
interface Car {void drive();
}// 具体汽车类
class Sedan implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving a sedan");}
}class SUV implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving an SUV");}
}class Truck implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving a truck");}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建轿车Car sedan = new Sedan();sedan.drive();// 创建SUVCar suv = new SUV();suv.drive();// 创建卡车Car truck = new Truck();truck.drive();}
}
问题：
- 客户端代码直接依赖于具体的汽车类（Sedan, SUV, Truck）。
- 如果要添加新的汽车类型，需要修改客户端代码。
- 如果汽车的创建过程变得复杂（例如，需要初始化多个部件），客户端代码会变得混乱。
使用工厂模式
// 汽车接口和具体汽车类保持不变// 汽车工厂
class CarFactory {public Car createCar(String type) {if ("sedan".equalsIgnoreCase(type)) {return new Sedan();} else if ("suv".equalsIgnoreCase(type)) {return new SUV();} else if ("truck".equalsIgnoreCase(type)) {return new Truck();}throw new IllegalArgumentException("Unknown car type");}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {CarFactory factory = new CarFactory();// 创建轿车Car sedan = factory.createCar("sedan");sedan.drive();// 创建SUVCar suv = factory.createCar("suv");suv.drive();// 创建卡车Car truck = factory.createCar("truck");truck.drive();}
}
优势：
- 客户端代码只依赖于 Car 接口和 CarFactory，不再直接依赖具体的汽车类。
- 添加新的汽车类型只需要修改 CarFactory，不需要修改客户端代码。
- 如果汽车的创建过程变得复杂，这些复杂性可以被封装在 CarFactory 中。
进一步的优势展示
假设我们现在需要为每种汽车添加一个复杂的初始化过程：
class CarFactory {public Car createCar(String type) {Car car;if ("sedan".equalsIgnoreCase(type)) {car = new Sedan();} else if ("suv".equalsIgnoreCase(type)) {car = new SUV();} else if ("truck".equalsIgnoreCase(type)) {car = new Truck();} else {throw new IllegalArgumentException("Unknown car type");}// 复杂的初始化过程initializeEngine(car);installSafetyFeatures(car);performQualityChecks(car);return car;}private void initializeEngine(Car car) {// 初始化引擎}private void installSafetyFeatures(Car car) {// 安装安全特性}private void performQualityChecks(Car car) {// 执行质量检查}
}
在这种情况下，工厂模式的优势更加明显：
- 封装复杂性：所有的初始化逻辑都被封装在工厂类中，客户端代码保持简洁。
- 集中管理：所有汽车的创建逻辑都集中在一个地方，便于管理和修改。
- 易于扩展：如果需要添加新的汽车类型或修改初始化过程，只需要修改工厂类。
总结
通过这个对比，我们可以看到工厂模式的主要作用：
- 解耦：将对象的创建与使用分离，客户端代码不再依赖于具体类。
- 封装变化：将可能变化的部分（对象的创建）封装起来。
- 简化客户端代码：客户端不需要知道对象创建的细节。
- 集中管理：对象的创建逻辑集中在一处，便于维护和修改。
- 提高扩展性：添加新的产品类型时，只需要修改工厂类，不需要修改客户端代码。
这些优势在大型项目或需要频繁修改的系统中尤为明显，可以大大提高代码的可维护性和灵活性。