设计模式--工厂方法模式

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一 简介

工厂方法模式(Factory Method):又称为虚拟构造器(Virtual Constructor)模式,或者多态性工厂模式,它属于类创建型模式。

二 意图

定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化哪个类。工厂方法把实例化操作推迟到子类。

三 结构

在简单工厂中,创建对象的是另一个类,而在工厂方法中,是由子类来创建对象。

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  • IFactory: 抽象工厂类声明返回产品对象的工厂方法
  • Factory(A B ..): 具象工厂将会重写基础工厂方法, 使其返回不同类型的产品
  • IProduct: 抽象产品所有产品的实例,实现了抽象产品定义的代码
  • Product(A B ..): 具象产品角色是产品接口的不同实现

四 代码实现

抽象产品角色: IProduct

public interface IProduct {
    void doStuff();
}

具象产品角色: Product(A B ..)

public class ProductA implements IProduct {
    @Override
    void doStuff();
}
public class ProductB implements IProduct {
    void doStuff();
}

抽象工厂:IFactory

public interface IFactory {
    IProduct createProduct();
}

具像工厂:Factory(A B ..)

public class FactoryA extends IFactory {
   @Override
   public IProduct createProduct() {
       return new ProductA();
   }
}
public class FactoryB extends IFactory {
   @Override
   public IProduct createProduct() {
       return new ProductB();
   }
}

客户类调用:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IFactory factoryA = new FactoryA();
        IProduct productA = factoryA.createProduct();
        productA.doStuff();

        IFactory factoryB = new FactoryB();
        IProduct productB = factoryB.createProduct();
        productB.doStuff();
    }
}

五 总结

优点:

  • 可以避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
  • 单一职责原则: 可以将产品创建代码放在程序的单一位置, 从而使得代码更容易维护。
  • 开闭原则: 无需更改现有客户端代码, 就可以在程序中引入新的产品类型。

缺点:

  •  应用工厂方法模式需要引入许多新的子类,代码可能会因此变得更复杂。最好的情况是将该模式引入创建者类的现有层次结构中。

使用场景:

  • 一个类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;客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
  • 一个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。
  • 将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定,可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。