大家好，欢迎关注极客架构师，极客架构师，专注架构师成长，我是码农老吴。
本期是《架构师基本功之设计模式》的第9期，我将基于工厂系列模式（简单工厂，工厂方法，抽象工厂）打造可扩展的，支持多语言的电商平台店铺商品销售数据导出模块。
说起创建对象，所有java程序员，脑子里面的第一反应，差不多应该都是“new”一个什么，什么类，这是码农的条件反射。如果你还没这个条件反射，大概说明你才刚刚入门。我们大多数人，刚开始学习编程，案例代码里面，常常充满了创建对象“new 类名称”这些代码片段。
但是，上班后，在大型的生产项目开发中，通过“new”创建对象反而越来越少。在互联网的后端开发中，比较常见的基于spring的三层架构，不论是表示层，服务层，或者是逐渐消失的数据访问层，在这里层的类里面，我们要访问依赖的对象，往往是直接使用被定义为属性的类对象。而很少我们自己去new一个对象。这是因为spring框架的DI机制或者叫IOC机制，幕后帮助我们干了很多事情。让我们专注于业务代码开发，在需要某个对象时，往往是信手拿来即可，不需要自己亲力亲为，所以现在的程序员是幸福的。
很多年前，在spring框架广泛使用之前，有谁能帮我们干这些事情呢，那就是我今天要给大家分享的创建型设计模式。前面我们已经分享了一个使用率非常高，结构非常简单的创建型设计模式，那就是单例模式。本讲，为了连贯性，我们要一口气分享完，简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式，这几个工厂系列模式。这些模式，在spring框架兴盛之前，门庭若市，程序员必备，现在则有点像没落的豪门，日渐衰落，门可罗雀了，除了面试的时候，大家还能想起它们。但是它们的精神依然存在，在特定的业务场景，依然有它们的用武之地，掌握它们的基本原理，对于我们理解sping相关的机制，也有很大的帮助。
本讲涉及三个设计模式，结论太多，在此就不一一列出，否则有骗稿费的嫌疑。
案例介绍-电商平台可扩展，支持多国语言的数据导出平台
系统挑战
第1版代码：未使用设计模式
第2版代码：基于简单工厂模式
简单工厂（Simple factory）模式定义
简单工厂模式的痛点
第3版代码：基于工厂方法模式
工厂方法（factory method）模式定义
工厂模式-自产自销形态
完善案例-导出优美的excel文件
第4版代码：基于工厂方法模式的自产自销形态
使用REIS模型分析工厂方法模式
工厂方法模式通用代码
完善案例-导出SQL语句并支持国际化
第5版代码：基于抽象工厂模式
抽象工厂（Abstract factory）模式定义
使用REIS模型分析抽象工厂模式
抽象工厂模式通用代码
总结
对于电商平台，普通人只关注自己是否可以轻松便捷地购买到物美价廉的商品，以及免费快捷的配送服务。这也是为什么，我的老东家，就是以“多快好省”作为品牌主张的。而另外一方面，作为电商平台上为数众多的店铺，商家，则需要时时刻刻关注商品的销售情况，对商品的销售数据进行多角度的统计，和深入的分析。作为电商平台一般也都会提供丰富的销售数据统计分析功能，毕竟现在已经进入大数据时代。
但是，统计的需求是千变万化的，在线的统计功能往往仍然不能满足商家的需求，以及商家自己公司的管理流程的需要，平台提供商品销售数据的导出功能，让商家用自己熟悉的方式，进行数据统计，就是电商平台一个必不可少的功能模块。
对于商品销售数据的导出的功能，不仅要考虑订单量的问题（因为不少店铺，日订单量都可以达到万，十万级别），还需要考虑导出的格式，比如常见的excel，CSV（Comma-Separated Values，CSV，字符分隔值），还有可能需要直接导出为SQL（mysql，oracle等）文件，另外，作为国际化电商平台，对应外企，还需要支持多语言的导出功能。这些都是导出功能需要考虑的问题。对于大一点的商家，往往会寻求ISV，进行定制开发，通过电商平台提供的API开发接口，进行自身的销售平台进行交互。
为了讲解下面的模式，我们的项目案例，先从一个简单的场景开始，逐渐完善，最终形成一个可扩展的，可支持多个语言的商品销售信息导出模块。这个简单的场景，就从导出excel开始，在java中导出excel，有不少类库，而使用率比较高的，就是apche的POI项目。excel文件格式一直在升级，POI项目也跟着相应升级，比如它里面的HSSF，可操作EXCEL2003版本，而SXSSF和XSSF可操作EXCEL2007以上版本，电商平台的导出功能模块，也需要根据这些进行扩展和升级。
因此，我们开发的excel导出功能，也需要有一定的扩展性，才能适应后面的变化。
接口及类说明：
SKU：商品信息
FileType：文件类型枚举类
IExcelExport：excel文件导出接口
Excel2003Export：excel2003版本的导出类
Excel2007Export：excel2007版本的导出类
FileExportService：文件导出服务类，可以导出各种文件
AbstractTest：测试类基类
TestFileExport：测试类
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
@Data
public class SKU implements Serializable {
private Long Id;
private String name;
private Long firstCategoryId;
private String firstCategoryName;
private Long secondCategoryId;
private String secondCategoryName;
private Long thirdCategoryId;
private String thirdCategoryName;
private BigDecimal price;
private Long shopId;
private String shopName;
private int sales;//销售量
private int stock;//库存量
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
public enum FileType {
EXCEL_2003,EXCEL_2007;
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public interface IExcelExport {
void exportExcel(List skuList);
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class Excel2003Export implements IExcelExport{
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2003Export.class);
@Override
public void exportExcel(List skuList) {
LOG.info("导出商品：excel2003");
}
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class Excel2007Export implements IExcelExport{
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2007Export.class);
@Override
public void exportExcel(List skuList) {
LOG.info("导出商品：excel2007");
}
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class FileExportService {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2003Export.class);
public void exportFile(List skuList,FileType fileType){
IExcelExport excelExport=null;
switch (fileType){
case EXCEL_2003:
LOG.info("文件导出服务:excel2003");
excelExport=new Excel2003Export();
break;
case EXCEL_2007:
LOG.info("文件导出服务:excel2007");
excelExport=new Excel2007Export();
break;
}
if(null !=excelExport){
excelExport.exportExcel(skuList);
}else{
LOG.info("不支持的文件类型");
}
}
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public abstract class AbstractTest {
/**
* 生成测试数据
* @param max
* @return
*/
public List generateSku(int max){
List skuList=new ArrayList<>();
for(int i=0;i 上面的代码FileExportService的exportFile方法是关键代码，可以看到，在这版代码中，我们的文件导出类FileExportService，需要根据用户选择的excel版本，自己创建相应的excel导出类对象，也就是Excel2003Export，Excel2007Export。如果后面我们要支持很多格式的导出对象，这里面的代码，就会越来越复杂。
从文件导出的角度看，FileExportService类，本身是导出对象服务的使用者，也就是客户。而Excel2003Export，Excel2007Export类，则是服务方，提供Excel文件导出服务的。
客户方FileExportService，需要享受服务方的导出服务，首先需要自己创建服务方对象，怎么能让客户这么麻烦，这么辛苦呢，毕竟客户就是上帝，麻烦客户就是麻烦上帝，罪不可赦啊，完全可以找临时工干吗，这部分工作是否可以抽离出去，由专人负责呢。而这个临时工，或者说专门负责创建对象的类，就是我们后面的工厂系列模式里面的工厂。
在这版代码中，当我们新增一种导出文件格式时，需要做的除了增加一个导出类之外，就是需要修改这里的switch语句，这违反了系统设计中的开闭原则。
下面我们看第2版代码，基于简单工厂模式。
新增接口及类：
SimpleFactory：简单工厂类
FileExportServiceV2：文件导出服务第二版
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo04;
import com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03.Excel2003Export;
import com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03.Excel2007Export;
import com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03.FileType;
import com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03.IExcelExport;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class SimpleFactory {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SimpleFactory.class);
public static IExcelExport createExcelExport(FileType fileType){
LOG.info("简单工厂");
IExcelExport excelExport=null;
switch (fileType){
case EXCEL_2003:
excelExport=new Excel2003Export();
break;
case EXCEL_2007:
excelExport=new Excel2007Export();
}
return excelExport;
}
}
package com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo04;
import com.geekarchitect.patterns.simplefactory.demo03.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class FileExportServiceV2 {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(FileExportServiceV2.class);
public void exportFile(List skuList,FileType fileType){
LOG.info("文件导出服务");
IExcelExport excelExport=SimpleFactory.createExcelExport(fileType);
excelExport.exportExcel(skuList);
}
}
在这版代码中，我们的导出客户方FileExportServiceV2，不再自己创建导出服务方对象，而是通过一个新增的工厂类SimpleFactory，根据客户方传递的参数，创建相应的服务方对象。这就是我们要讲的第一个使用率非常高，结构非常简单，但是却没有名分，没有工作编制的设计模式，有点像我们国家的临时工一样。它就是简单工厂模式。SimpleFactory类就是简单工厂模式里面的工厂类，而Excel2003Export，Excel2007Export就是简单工厂模式里面的产品。我们看看这个设计模式的定义。
简单工厂模式，是从哪里起源的，是哪位前辈首先提出来的，我查阅了很多国外的资料，很遗憾，至今没找到，国外的那几个知名的网址，比如google，Wikipedia等，众所周知的原因，国内无法访问，看来要查到源头，需要翻墙才行，如果有哪位朋友知道简单工厂的起源，请评论区留言或者私信我一下，在此先谢谢啦。
引用codeproject网站，一个印度美女工程师（Snesh Prajapati）的原话：
According to definition from wikipedia,
Factory Pattern is "A factory is an object for creating other objects".
Simple Factory Pattern is a Factory class in its simplest form (In comparison to Factory Method Pattern or Abstract Factory Pattern).
In another way, we can say: In simple factory pattern, we have a factory class which has a method that returns different types of object based on given input.
国外网站分享简单工厂模式的很多，为什么引用这个工程师的话，是因为她引用了wikipedia的定义，所以有一定参考价值，这里面，简单工厂模式的定义，是字体加粗的那句话，中文解释如下：
在简单工厂模式中有一个类，类里面有一个方法，这个方法，根据传入的参数，返回不同类型的对象。
这个定义里面，有三个关键词，方法，入参，返回值。
方法
一个类的方法，这个类就是所谓的简单工厂模式里面的工厂，而这个方法，就是工厂类里面负责创建对象的方法，可以叫工厂方法（注意，这里的“工厂方法”四个字，有别于我们后面要讲的工厂方法设计模式名字里面的“工厂方法”）。关于工厂方法要注意几点：
1，在简单工厂模式中，为了简单，往往将这个方法，定义为static，方便我们快速使用。
2，一个工厂类中可以包含多个这样的方法，但是不要太多，可以一个模块，使用一个工厂类。
入参
简单工厂模式里面的工厂方法，往往需要一个入参，它根据这个入参，决定自己到底应该返回哪个类型的对象。对于这个入参，要注意的事项：
1，常常是常量或者枚举，便于方法里面的switch语句或者其他分支语句进行判断。
2，也有人喜欢直接传递一个Class类（也就是要实例化的对象），这样做简化了方法的逻辑代码，而且容易扩展，但是违背了工厂模式的宗旨，我个人不建议使用。
返回值
简单工厂模式，虽然很简单，它也是一个工厂模式，麻雀虽小五脏俱全，它的工厂类里面的工厂方法，职责就是要生成产品的，或者叫创建对象的。
而对于工厂类里面的工厂方法，生产的都应该是一类产品或者叫对象。所以工厂方法的返回值类型，常常是一个接口，也可以是抽象父类，而不会是一个具体的类，那样的话，这个工厂方法只能生成一个具体产品，失去了它的价值。而工厂方法，需要返回一类产品中的哪一个具体产品，则需要根据入参，进行确定。
最后，由于简单工厂模式简单，而且不是一个正规的设计模式，在GOF的原著里面没有编制，这里我就不使用RAIS分析模型，对它进行详细解析了。
但是，我们还是要看看它的痛点在哪里。
从上面的代码，我们可以体会到简单工厂的便捷之处，这是它为什么这么流行的原因；当然，我们也应该可以体会到它的不足知足，那就是扩展性，明显不符合大名鼎鼎的开闭原则，和我们的第一版代码，没有使用设计模式的缺陷一样。关于开闭原则及其他设计原则，我后面有专门的分享，欢迎大家关注。
当新增一个具体产品时，除了增加一个新的产品类之外，还需要修改工厂方法里面的条件语句。虽然增加一个分支语句就几行代码，但是就是因为这么一点点瑕疵，引起了质变，导致它不符合开闭原则中的对扩展开放，对修改关闭的原则。
即使这样，根据实用第一的原则，业务场景中，对于工厂系列模式，首选方案还应该是简单工厂模式，如果确实不够用，满足不了系统需求，再考虑后面我即将分享的，工厂模式里面的正式工，工厂方法模式，抽象工厂模式，甚至有可能是构造器模式等等。
下面我们开始第3版代码，基于工厂方法模式的代码实现。
接口及类：
IExcelExportFactory：抽象工厂接口，创建IExcelExport对象
AbstractExcelExportFactory：抽象工厂抽象类，创建IExcelExport对象
Excel2003ExportFactory：具体工厂，创建Excel2003Export对象
Excel2007ExportFactory：具体工厂，创建Excel2007Export对象
IExcelExport：抽象产品
Excel2003Export：具体产品，导出excel2003文件
Excel2007Export：具体产品，导出excel2007文件
FileExportService：工厂客户方
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
/**
* 抽象工厂：接口
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/15
*/
public interface IExcelExportFactory {
IExcelExport createExcelExport();
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/15
*/
public abstract class AbstractExcelExportFactory implements IExcelExportFactory{
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2003Export.class);
@Override
public IExcelExport createExcelExport() {
LOG.info("抽象工厂类，提供一个默认操作");
return null;
}
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/15
*/
public class Excel2003ExportFactory extends AbstractExcelExportFactory {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2003ExportFactory.class);
@Override
public IExcelExport createExcelExport() {
LOG.info("具体工厂：创建Excel2003Export对象");
return new Excel2003Export();
}
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/15
*/
public class Excel2007ExportFactory extends AbstractExcelExportFactory {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2007ExportFactory.class);
@Override
public IExcelExport createExcelExport() {
LOG.info("具体工厂：创建Excel2007Export对象");
return new Excel2007Export();
}
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import java.util.List;
/**
* 抽象产品
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public interface IExcelExport {
void exportExcel(List skuList);
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class Excel2003Export implements IExcelExport{
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2003Export.class);
@Override
public void exportExcel(List skuList) {
LOG.info("具体产品：导出excel2003");
}
}
package com.geekarchitect.patterns.factorymethod.demo03;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.List;
/**
* @author 极客架构师@吴念
* @createTime 2022/6/13
*/
public class Excel2007Export implements IExcelExport {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Excel2007Export.class);
@Override
public void exportExcel(List skuList) {
LOG.info("具体产品：导出excel2007");
}
}
这版代码，我们基于工厂方法模式实现的，具体做了以下事情。
1，新增了一个抽象工厂接口IExcelExportFactory，里面包含了一个工厂方法的
createExcelExport，返回的对象是抽象产品对象IExcelExport。
2，新增了一个抽象工厂抽象类AbstractExcelExportFactory，里面对createExcelExport，提供了一个默认实现，这个类在当前的情景下可以没有，但是一般为了以后的扩展，都会创建出来。
3，新增两个具体的工厂类Excel2003ExportFactory，Excel2007ExportFactory，分别实现了创建Excel2003Export和Excel2007Export具体产品的对象。
而对于这个工厂方法模式里面生产的产品。
抽象产品接口是IExcelExport，两个具体的产品类是Excel2003Export和Excel2007Export，这些我们都比较熟悉。
我们的导出服务类FileExportService，根据用户选中的excel版本，实例化相应的具体工厂类。说到这里，大家有没有一种似曾相识的感觉。这里的代码，似曾相识，与君初相识，恰是故人归。
是的，相似的代码，在我们的第一版代码，未使用设计模式的代码中出现过。大家对比一下。
在第一版代码中，没有使用设计模式，导出服务类FileExportService，根据用户选中的excel版本，选择实例化哪个导出类。而在第三版代码中，我们使用了工厂方法模式，增加了一个接口，一个抽象类，两个工厂类，阵容不可谓不强大，但是，结果好像差强人意，导出服务类FileExportService，根据用户选中的excel版本，选择实例化实例化哪个具体工厂类。然后根据工厂类，获取相应的具体导出类对象。
这不是多此一举吗？
我想起了郭德纲的一句话“要是法律不管我，我早打死他了”。
但是，但是，但是。
从团队分工合作的角度看，这确实没毛病，每个角色都自己的职责。我们已经成功的将创建对象的职责，交给了具体的工厂类，虽然客户方又有了新的任务，需要自己建立工厂类的对象。但是此创建，非彼创建，创建一个工厂类，一般是很简单的，而创建一个业务对象，往往比较复杂，复杂到需要把这项工作交由专人负责的地步。
如果工厂方法模式，就只能简简单单，干这点事情，我，码农老吴，第一个不答应。不够折腾人的，有点得不偿失啊，还不如直接使用简单工厂模式。其实，这种情形，只是工厂方法模式的一种形态，一种被大部分讲解工厂方法模式的作者，高频分享的一种形态，但不是它的首选形态。
我认真研读了GOF的《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》原著，以及国内热门的几本设计模式书籍，确认了工厂方法模式，它的原创作者，对于工厂方法模式，首先推荐的是它的另外一种形态，或者叫应用方式，落地方式等。这种形态，名字我还没想好，暂时叫它自产自销形态。
目前我参考的国内的几本设计模式书籍中，只有一本讲了这种形态，这本书我认为是目前国内，我所看过的设计模式书籍里面，理论水平比较接近原著的书籍，名字我就不说的，以免有广告之嫌。我们先看工厂方法的定义，再根据它的自产自销形态，重构我们的案例。
未完待续。。。
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