设计模式——工厂方法

2024-09-03 83 阅读3分钟

一、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子类。

二、通用代码

抽象产品类

public abstract class Product{
    public void method1(){
        //业务逻辑
    }
    public abstract void method2();
}

具体产品类

public class ConcreteProduct1 extends Product{
    public void method2(){
        //业务逻辑1
    }
}
public class ConcreteProduct2 extends Product{
    public void method2(){
        //业务逻辑2
    }
}

抽象工厂类

public abstract class Creator(
    //注：参数通常为String,Enum,Class等，也可为空
    public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> C);
}

具体工厂类

public class ConcreteCreator extends Creator{
    public <T extends Product> T createProduct(Class<T> C){
        Product product = null;
        try{
            product = (Product)Class.forName(c.getName()).newInstance();
        }catch(Exception e){
            //异常处理
        }
        return (T)product;
    }
}

场景调用

public Class Client{
    public static void main(String[] args){
        Creator creator = new ConcreteCreator();
        
        Product product = creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
    }
}

三、优点

良好的封装性。代码结构清晰，调用者仅需知道类名，不需要管创建对象的过程如何如何。
优秀的扩展性
可以屏蔽产品类。只要接口保持不变，上层模块代码不发生改变，调用者无需在意产品类的变化。
典型的解耦框架

四、缺点

增加系统中类的数量，增加代码的复杂度
引入了抽象层，导致系统可读性较差
类层次过多，导致系统设计较为复杂

五、使用场景

生成对象的地方均可使用
- 原因：工厂模式是new一个对象的替代品
- 注意：增加工厂类会增加代码的复杂度，请结合实际情况，慎重考虑使用
需要灵活的，可扩展的框架
异构项目中
测试驱动开发的框架

场景：测试一个类A，需要把类A有关联的类B同时生产处理，可以使用工厂方法模式把类B虚拟处理，避免类A与类B的耦合。
但目前可以直接考虑JMock或EasyMock

六、扩展

简单工厂模式（静态工厂模式）
- 方法：去掉抽象工厂类，工厂类中的方法改为静态方法
- 优点：用法简单，调用简单，简化了类的创建过程
- 缺点：工厂类扩展难
多工厂模式
- 方法：给每个产品创建一个工厂抽象类
- 优点：符合单一职责原则，职责清晰；结构简单
- 缺点：对可扩展性和后期维护不友好
- 注：在实际的复杂应用中，一般采用多工厂方法，增加一个协调类，封装子工厂类，对高层模块提供统一的访问接口，避免调用者与各个子工厂交流
替代单例模式
延迟初始化
- 方法：在工厂类中定义一个Map容器，容纳产生的对象，已有的对象直接取出，没有则创建并放入Map中
- 优点：
  - 保留需要再次被重用的对象
  - 在对象初始化比较复杂的情况下，降低对象的产生和销毁带来的复杂性
- 扩展：控制某个产品类的最大实例化数量
- 注意：工厂类中的生产产品的方法需要使用synchronized关键字，防止线程不安全