三种工厂模式
一、简单工厂
对象的创建方式有很多,常用new来创建。但是这种做法在一些情况下,有很多不好的地方。比如创建操作散落在代码的多处、对象的创建职责和使用职责混合到一起等等。简单工厂可以一定程度上解决该问题。通常的做法是对被创建的多个类进行抽象,将公共成员和方法放到抽象类中。不同的类继承抽象类,对细节进行不同的实现。然后创建一个工厂类,将类实例化的操作封装到工厂类的静态工厂方法中,通过不同的参数来创建不同类的对象。
还有一种简化的做法是,将静态工厂方法放到实体类的公共抽象父类中。
优点:
- 对象的创建和使用分离
- 客户端无需关心创建细节
- 通过引入配置文件,可以不修改代码的情况下修改创建类型
- 工厂类包含了所有类的创建逻辑,职责过重。
- 扩展性不好,增加新类型就需要修改工厂类。
- 被创建类型少,且不易变
二、工厂方法模式
简单工厂在一定程度上解决了创建和使用的分离问题,但也有一定弊端。扩展类时,需要修改工厂方法,违反开闭原则。此时引入工厂方法模式。
工厂方法模式不再将所有类的实例化都放到一个工厂方法内,而是将工厂类也按照被创建类一样分级,有一个抽象工厂和多个实力工厂。每个工厂负责创建一种实体类型。这样就将具体的创建逻辑分化出来,当有扩展时,只需新加一种实体类和对应的实体工厂类,解决了简单工厂违反开闭原则的问题。这种模式是使用频率最高的设计模式之一,被广泛运用于各种API库和框架。
优点:
- 对象的创建和使用分离
- 通过工厂的抽象和扩展实现,分离了各种类的实例化细节,扩展性更好,更符合开闭原则。
缺点:
- 每增加新产品时,需要编写产品类,还需要编写对应的工厂类,增加了复杂度,也增加了类的数量和执行负担。
三、抽象工厂模式
工厂方法随着产品类型的增加,类的数量成对数的增加。在一些情况下,抽象工厂模式可以缓解这个问题。
在这里引入了产品簇的概念。何为产品簇?产品簇是具有某些相同特征或联系的不同产品等级的产品的合集。比如一个系统内,有黑按钮、白按钮、黑输入框、白输入框。这里按钮和输入框为两个产品等级,不同等级中的产品又按黑和白产生了一些共同特征和联系,在这里黑按钮和黑输入框就是一个产品簇,同理,白按钮和白输入框也是一个产品簇。抽象工厂模式,为每一个产品簇创建一个工厂,这样工厂的数量从产品的数量减少到了产品簇的数量。
优点:
- 减少了工厂数量,降低复杂性
- 同簇产品可以方便的产生关联或同时创建
- 增加产品簇时,不用修改原有代码,只需扩展新的工厂,符合开闭原则
- 增加产品等级时,需要对所有工厂进行修改,违反开闭原则。