工厂方法模式（FactoryMethod）

 

1.介绍

定义一个创建产品对象的工厂接口，将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类当中。这满足创建型模式中所要求的“创建与使用相分离”的特点。我们把被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”

体现的设计原则：开闭原则，依赖倒转原则，迪米特法则（使用类通过工厂类跟产品类通信）

优点：

• 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程；
• 在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改；

缺点：

• 每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。

2.结构和实现

2.1. 结构

• 抽象产品（Product）：具体产品的父类 ，描述产品的公共接口
• 具体产品（Concrete Product）：抽象产品的子类，工厂类创建的目标类描述生产的具体产品
• 工厂（Factory）：被外界调用，根据传入不同参数从而创建不同具体产品类的实例
• 具体工厂（Concrete Creator）：抽象工厂的子类，被外界调用；描述具体工厂，实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例

UML图

2.2.实现

实现步骤：

• 步骤1： 创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口

interface Factory{
    Product Manufacture();
}

• 步骤2： 创建抽象产品类 ，定义具体产品的公共接口；

interface Product{
    void Show();
}

• 步骤3： 创建具体产品类（继承抽象产品类）， 定义生产的具体产品；

//具体产品A类
class  ProductA implements Product{
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了产品A");
    }
}
 
//具体产品B类
class  ProductB implements  Product{
 
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了产品B");
    }
}

• 步骤4：创建具体工厂类（继承抽象工厂类），定义创建对应具体产品实例的方法；

//工厂A类 - 生产A类产品
class  FactoryA implements Factory{
    @Override
    public Product Manufacture() {
        return new ProductA();
    }
}
 
//工厂B类 - 生产B类产品
class  FactoryB implements Factory{
    @Override
    public Product Manufacture() {
        return new ProductB();
    }
}

• 步骤5：外界通过调用具体工厂类的方法，从而创建不同具体产品类的实例

//生产工作流程
public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args){
        //客户要产品A
        FactoryA mFactoryA = new FactoryA();
        mFactoryA.Manufacture().Show();
 
        //客户要产品B
        FactoryB mFactoryB = new FactoryB();
        mFactoryB.Manufacture().Show();
    }
}

3. 应用场景

当一个类不知道它所需要的对象的类时

• 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；

当一个类希望通过其子类来指定创建对象时

• 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。