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Java 工厂设计模式详解：用统一入口打造灵活可扩展的登录系统----掌握 Spring 源码的基础第一步

news 来源：原创 2025/8/21 1:38:45

一、前言

在实际开发中，我们经常面临以下场景：

系统支持多种登录方式（用户名密码、管理员登录、OAuth 登录、短信登录等）
每种登录方式的认证逻辑不同
我们希望对外提供一个统一的接口调用，而不暴露具体实现

这个时候，工厂设计模式（Factory Pattern）就是解决这种需求的最佳利器。

在本文中，我们通过一个模拟登录系统的实际案例，带你深入理解工厂模式的结构、优点和应用场景。

二、什么是工厂模式？

工厂模式是一种创建型设计模式，它通过定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。这样，我们可以将对象的创建与使用解耦，实现更强的扩展性和可维护性。

通俗地说，工厂模式就像点外卖平台——你只管下单（告诉工厂你想吃什么），工厂帮你创建对应的“菜品实例”，你不需要关心这些菜是怎么做的。

三、代码结构总览

我们使用一个模拟登录系统的例子，分别支持：

普通用户登录（用户名 + 密码）
管理员登录
第三方 OAuth 登录

结构如下：

com.Factory_Pattern
├── LoginService.java         // 抽象接口
├── UserLoginService.java     // 普通用户登录实现
├── AdminLoginService.java    // 管理员登录实现
├── OAuthLoginService.java    // OAuth 登录实现
├── LoginFactory.java         // 工厂类
└── Test.java                 // 测试入口

四、核心代码详解

1. 定义统一接口：`LoginService`

public interface LoginService {boolean login(String username, String credential);
}

所有登录服务都必须实现这个接口，保证调用方使用统一的方式调用。

2. 三种登录实现类

public class UserLoginService implements LoginService {@Overridepublic boolean login(String username, String password) {System.out.println("普通用户登录验证中...");return "user".equals(username) && "123".equals(password);}
}
public class AdminLoginService implements LoginService {@Overridepublic boolean login(String username, String password) {System.out.println("管理员登录验证中...");return "admin".equals(username) && "adminpass".equals(password);}
}
public class OAuthLoginService implements LoginService {@Overridepublic boolean login(String username, String token) {System.out.println("OAuth 登录验证中...");return "oauth_token".equals(token);}
}

每个实现类各自处理自己的登录逻辑，互不干扰，职责单一。

3. 工厂类 `LoginFactory`

public class LoginFactory {public static LoginService getLoginService(String userType) {switch (userType.toLowerCase()) {case "user":return new UserLoginService();case "admin":return new AdminLoginService();case "oauth":return new OAuthLoginService();default:throw new IllegalArgumentException("未知用户类型: " + userType);}}
}

这个工厂类根据 userType 动态创建不同的登录对象。调用方无需知道这些类的具体细节，只要提供一个标识即可。

4. 客户端使用（Test 类）

这个客户端代码从头到尾都没有出现任何具体子类的名字，只跟接口 LoginService 打交道，完美体现了解耦。

public class Test {public static void main(String[] args) {String userType = "oauth";String username = "admin";String token = "oauth_token";LoginService loginService = LoginFactory.getLoginService(userType);boolean success = loginService.login(username, token);System.out.println(success ? "登录成功！" : "登录失败！");}
}

这个客户端代码从头到尾都没有出现任何具体子类的名字，只跟接口 LoginService 打交道，完美体现了解耦。

五、工厂模式进阶建议

在实际项目中，工厂模式可以结合以下设计理念使用：

策略模式：工厂只负责创建对象，具体逻辑交给策略执行
配置驱动工厂：通过配置文件动态注入类名，支持热插拔
反射 + 注册表：消除 switch 分支，提升扩展性

如果你想进一步封装登录逻辑，可以使用策略 + 工厂模式组合，写成：

LoginStrategy strategy = LoginStrategyFactory.get(userType);
strategy.authenticate(request);

完整代码：

package com.Factory_Pattern;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class Final {public static void main(String[] args) {String userType = "oauth";String username = "admin";String credential = "oauth_token";LoginStrategy strategy = LoginStrategyFactory.getStrategy(userType);boolean success = strategy.login(username, credential);System.out.println(success ? "✅ 登录成功！" : "❌ 登录失败！");}
}interface LoginStrategy {boolean login(String username, String credential);
}class UserLoginStrategy implements LoginStrategy {@Overridepublic boolean login(String username, String password) {System.out.println("【普通用户】登录验证...");return "user".equals(username) && "123".equals(password);}
}class AdminLoginStrategy implements LoginStrategy {@Overridepublic boolean login(String username, String password) {System.out.println("【管理员】登录验证...");return "admin".equals(username) && "adminpass".equals(password);}
}class OAuthLoginStrategy implements LoginStrategy {@Overridepublic boolean login(String username, String token) {System.out.println("【OAuth】登录验证...");return "oauth_token".equals(token);}
}class LoginStrategyFactory {private static final Map<String, LoginStrategy> STRATEGY_MAP = new HashMap<>();static {STRATEGY_MAP.put("user", new UserLoginStrategy());STRATEGY_MAP.put("admin", new AdminLoginStrategy());STRATEGY_MAP.put("oauth", new OAuthLoginStrategy());}public static LoginStrategy getStrategy(String userType) {LoginStrategy strategy = STRATEGY_MAP.get(userType.toLowerCase());if (strategy == null) {throw new IllegalArgumentException("未知用户类型: " + userType);}return strategy;}
}

六、结语

工厂模式作为 Java 最常用的设计模式之一，真正的精髓在于解耦与扩展性。尤其在业务不断演进、需求不断变化的环境中，工厂模式提供了一种优雅的应对方式。学会了工厂模式，你将能更从容地面对对象创建、逻辑分发和模块扩展等挑战。如果你觉得本文对你有帮助，欢迎点赞、评论和分享，让更多人了解并掌握设计模式的魅力！

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