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1. 日志工厂

一个软件，不管是本地开发调试，还是线上生产运行，日志的收集都是非常重要的。如何设计一个灵活的日志系统呢？

将日志的功能抽象出来，封装成接口：

public interface Logger {

	// 调试信息
	void debug(String message);

	// 错误信息
	void error(String message);
}

每个日志记录器都应该有自己的名称，不然你怎么知道是谁输出的日志呢？

public abstract class AbstractLogger implements Logger {
	protected String name;// 日志记录器名称

	//省略构造器
}

本地开发调试，只需要将日志输出到控制台就好了，无需持久化存储。

class ConsoleLogger extends AbstractLogger {
    // 重写方法，通过System.out输出到控制台
}

线上环境，没人会盯着日志去看，所以需要将日志写入磁盘文件，后面排查错误时你就知道它的重要性了。

public class FileLogger extends AbstractLogger{
	// 重写方法，将日志写入到磁盘文件
}

日志的两种实现都有了，分别是控制台输出和写入磁盘文件。那么，如何生成Logger实例呢？手动new吗？你怎么知道我需要哪种实现？万一后面又增加了新的需求，需要将日志写入ElasticSearch作离线分析呢？你又要怎么做？

客户端只依赖日志接口，具体Logger实例的创建交给工厂吧。

定义日志工厂接口：

public interface LoggerFactory {

	// 获取日志记录器
	Logger getLogger(String name);
}

专门生产控制台日志的工厂：ConsoleLoggerFactory和FileLoggerFactory，用于生产不同的日志记录器。

后面如果加了新的日志实现，只需要再扩展一个工厂类就好了。这就是工厂方法模式。

2. 工厂方法模式的定义

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。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

在这里插入图片描述

工厂方法模式通用类图

Product：产品的抽象类或接口，负责定义产品的特征和共性。
ConcreteProduct：具体的产品类。
Creator：产品的创建类，工厂接口。
ConcreteCreator：具体的创建类，工厂实现。

3. 工厂方法模式的优点

工厂方法模式，封装了对象创建的过程，对外屏蔽了复杂对象的创建细节，而且降低了类间的耦合。客户端只依赖产品的抽象，无需知道产品实现，让产品工厂来完成对象的创建。

客户端使用简单，无需知道复杂对象的创建过程。
工厂可以控制对象的创建数量，避免内存溢出，还可以复用对象，避免频繁创建和销毁。
工厂可以提前创建好一批对象，以便快速响应客户端。
降低耦合，客户端只依赖产品抽象，符合依赖倒置原则。
客户端不关心具体实现类，只关心工厂，符合迪米特法则。
扩展的产品子类可随时替换父类，符合里氏替换原则。

工厂方法模式是new关键字的替代品，它提供了创建对象的一种绝佳的方式，任何需要创建对象的地方都可以考虑使用该模式。缺点是需要增加工厂类，代码复杂度会提高，需要结合实际情况考虑。

4. 工厂方法模式的扩展

4.1 降级为简单工厂

如果一个模块很简单，只需要一个工厂类，就可以降级为简单工厂，使用静态方法来创建对象。

class SimpleFactory {
	/**
	 * 优点:实现简单
	 * 缺点:增加一个产品类型就要修改工厂,不符合开闭原则、static无法定义层级结构
	 * @param type
	 * @return
	 */
	public static Product create(ProductType type) {
		switch (type){
			case A:
				return new ProductA();
			case B:
				return new ProductB();
			default:
				return null;
		}
	}
}

4.2 替代单例模式

单例模式本身既要负责业务逻辑，又要保证单例，不符合单一职责原则，可以使用工厂模式来替代单例模式，由工厂类来保证单例，而不是单例类本身。

4.3 对象复用

对于可以复用的对象，工厂类可以将实例缓存起来，避免频繁的创建和销毁。这在很大程度上可以降低系统的性能开销，减轻GC的压力。

可以在工厂内部维护一个ConcurrentHashMap容器，在保证线程安全的前提下，将工厂生产的对象缓存起来进行复用。

5. 总结

工厂方法模式在项目中使用的非常频繁，很多开源框架都能看到它的影子，它提供了对象创建的一种绝佳方式，凡是需要创建对象的地方，都可以考虑使用工厂方法模式。

工厂方法模式-日志工厂｜8月更文挑战