创建型模式-工厂方法

目录

• 1. 定义
• 2. 结构
• 3. 代码实现
• 4. 优缺点
• 5. 适用场景
• 6. 个人理解
• 参考

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。

1. 定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。工厂方法模式是一种类创建型模式。

2. 结构

工厂方法模式提供一个抽象工厂接口来声明抽象工厂方法，而由其子类来具体实现工厂方法，创建具体的产品对象。工厂方法模式结构如图所示：

• 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。

3. 代码实现

产品接口

public interface Logger {
	void writeLog();
}

产品实现类1

public class FileLogger implements Logger {

	@Override
	public void writeLog() {
		System.out.println("写文件Log");
	}
}

产品实现类2

public class DatabaseLogger implements Logger {

	@Override
	public void writeLog() {
		System.out.println("写数据库log");
	}
}

工厂接口

public interface LoggerFactory {
	Logger createLogger();

	//重载的工厂方法
	Logger createLogger(String args);

	//使用该函数可隐藏工厂方法
	void writeLog();
}

工厂实现类1

public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {

	@Override
	public Logger createLogger() {
		Logger logger = new FileLogger();
		//进行相应的初始化操作
		return logger;
	}

	@Override
	public Logger createLogger(String args) {
		return null;
	}
	@Override
	public void writeLog() {
		Logger logger = new FileLogger();
		logger.writeLog();
	}
}

工厂实现类2

public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {

	@Override
	public Logger createLogger() {
		Logger logger = new DatabaseLogger();
		//进行相应的初始化操作
		return logger;
	}

	@Override
	public Logger createLogger(String args) {
		return null;
	}

	@Override
	public void writeLog() {
		Logger logger = new DatabaseLogger();
		logger.writeLog();
	}
}

测试类

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		//这边可以利用反射从配置文件读取类名来获得具体的类
		//Class c=Class.forName(cName);
		//Object obj=c.newInstance();

		//调用工厂方法
		LoggerFactory loggerFactory = new FileLoggerFactory();
		Logger logger = loggerFactory.createLogger();
		logger.writeLog();

		//可在工厂接口中提供产品具体的函数来隐藏工厂方法的调用
		LoggerFactory loggerFactory2 = new DatabaseLoggerFactory();
		loggerFactory2.writeLog();
	}
}
//写文件Log
//写数据库log

4. 优缺点

• 优点

1. 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。
2. 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。
3. 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，符合“开闭原则”。

• 缺点

1. 加新产品需编写新的具体类和对应的工厂类，增加系统复杂性和额外开销。
2. 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。

5. 适用场景

1. 客户端不知道它所需要的对象的类，只需要知道对应的工厂类。
2. 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象，利用对象多态和里氏变换原则，使得系统更易扩展。

6. 个人理解

1. 工厂方法符合“开闭原则”，通过工厂接口的子类来实现系统的可扩展，系统扩展的时候只需添加产品类及其对应的工厂实现类即可。

参考

1. Java设计模式-刘伟