工厂方法模式

Reference

场景

我们紧接着 简单工厂 的需求进行改变。披萨项目新增了一个需求：用户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，例如：北京的奶酪披萨、伦敦的奶酪披萨、北京的胡椒披萨等

思路1

根据上一篇文章的简单工厂模型，我们可以创建不同的简单工厂类，例如 BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等，这样也能够满足需求。但是，这对于项目的扩展性和可维护性则不是很友好。

简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，需要在其中加入必要的业务逻辑，这违背了“开闭原则”。此外，在简单工厂模式中，所有的产品都由同一个工厂创建，工厂类职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工厂方法模式则可以很好地解决这一问题。

思路2

使用工厂方法模式，我们不再提供一个统一的工厂类来创建所有的产品对象，而是针对不同的产品提供不同的工厂，系统提供一个与产品等级结构对应的工厂等级结构将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。

工厂方法模式：定义了一个创建对象的抽象方法，由子类来决定要实例化的对象。

也就是将对象的实例化推迟到子类。

工厂方法模式

在工厂方法模式结构图中包含如下几个角色：

● Product（抽象产品）： 它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。

● ConcreteProduct（具体产品）： 它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。

● Factory（抽象工厂）： 在抽象工厂类中，声明了工厂方法(Factory Method)，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。

● ConcreteFactory（具体工厂）： 它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。（除了创建具体产品对象之外，还可以负责产品对象的初始化工作以及一些资源和环境配置工作，例如连接数据库、创建文件等。）

与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类。

具体改造

抽象出 createPizza() 这个抽象方法，让具体的子类 BJOrderPizza 和 LDOrderPizza 去实现

public abstract class OrderPizza{
    abstract Pizza createPizza(Enum orderType);

    public OrderPizza() {

        orderType = getType();
        // 子类调用时会调用具体子类实现的方法
        pizza = createPizza(orderType);

        if (pizza != null) {
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        } else {
            System.out.println("error ...");
        }

    }
}

public class BJOrderPizza extends OrderPizza{

    @Override
    Pizza createPizza(Enum orderType) {

        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals(PizzaType.cheeseType)) {
            pizza = new BJCheesePizza();
        } else if (orderType.equals(PizzaType.pepperType)) {
            pizza = new BJPepperPizza();
        } else {
            // 默认处理
        } 
        return pizza;
    }
}

public class LDOrderPizza extends OrderPizza{

    @Override
    Pizza createPizza(Enum orderType) {

        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals(PizzaType.cheeseType)) {
            pizza = new LDCheesePizza();
        } else if (orderType.equals(PizzaType.pepperType)) {
            pizza = new LDPepperPizza();
        } else {
            // 默认处理
        } 
        return pizza;
    }
}

小结

主要优点：

在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”

主要缺点：

在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

适用场景：

客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。