【设计模式】工厂方法模式
工厂方法
工厂方法模式的用意是定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。
简单工厂模式的优缺点
在简单工厂模式中，一个工厂类处于对产品类实例化的中心位置中上，它知道每一个产品，它决定哪一个产品类应当被实例化。这个模式的优点是允许客户端相对独立于产品创建的过程，并且在系统引入新产品的时候无需修改客户端，也就是说，它在某种程度上支持“开-闭”原则。
这个模式的缺点是对“开-闭”原则的支持不够，因为如果有新的产品加入到系统中去，就需要修改工厂类，将必要的逻辑加入到工厂类中。
工厂方法模式的引进
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。由于使用了多态性，工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，而且克服了它的缺点。
首先，在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有的产品的创建，而是将具体的工作交给子类去做。这个核心类则变成一个抽象工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一产品类应当被实例化这种细节。
这种进一步抽象化的结果，使这种工厂方法模式可以用来允许系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品，这一特点无疑使得工厂模式具有超过简单工厂模式的优越性。
结构与角色
以下图来说明工厂方法模式的结构
从上图可以看出，这个使用了工厂方法模式的系统涉及到以下角色：
- 抽象工厂（Creator）角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，它是与应用程序无关的。任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。在上面的系统中，这个角色由Java接口
Creator扮演；在实际的系统中，这个角色也常常使用 Java 类实现。 - 具体工厂（Concrete Creator）角色：担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体 Java 类。具体工厂角色含有与应用密切相关的逻辑，并且受到应用程序的调用以创建产品对象。在本系统中给出两个这样的角色，也就是具体 Java 类
ConcreteCreator1和ConcreteCreator2。 - 抽象产品（Product）角色：工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在本系统中，这个角色由 Java 接口
Product扮演；在实际的系统中，这个角色也常常使用抽象 Java 类实现。 - 具体产品（Concrete Product）角色：这个角色实现了抽象产品角色所声明的接口。工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品角色的实例。在本系统中，这个角色由具体的 Java 类
ConcreteProduct1和ConcreteProduct2扮演，它们都实现了 Java 接口Product。
下面利用代码来示意这个系统中的角色
抽象工厂 Creator 类的源代码
public interface Creator {
/**
* 工厂方法
*/
public Product factory();
}
抽象产品角色 Product 类的源代码
public interface Product {}
具体工厂角色 ConcreteCreator1 和 ConcreteCreator2 的源代码
public class ConcreteCreator1 implements Creator {
public Product factory() {
return new ConcreteProduct1();
}
}
public class ConcreteCreator2 implements Creator {
public Product factory() {
return new ConcreteProduct2();
}
}
具体产品角色 ConcreteProduct1 和 ConcreteProduct2 的源代码
public class ConcreteProduct1 implements Product {
public ConcreteProduct1(){
// do something...
}
}
public class ConcreteProduct2 implements Product {
public ConcreteProduct2(){
// do something...
}
}
客户端角色 Client 类的源代码
public class Client {
private static Creator creator1, creator2;
private static Product prod1, prod2;
public static void main(String[] args) {
creator1 = new ConcreteCretor1();
prod1 = creator1.factory();
creator2 = new ConcreteCretor2();
prod2 = creator2.factory();
}
}
谈一谈优劣
优点：
- 可以在不知具体实现的情况下编程：
工厂方法可以让你在实现功能的时候，如果需要某个产品对象，只需要使用产品的接口即可，而无需关心具体的实现。选择具体实现的任务延迟到子类去完成。 - 更容易扩展对象的新版本：
工厂方法给子类提供一个挂钩，使得扩展新的对象版本变得非常容易。只要新加入一个子类来提供新的工厂方法实现，然后在客户端使用这个新的子类即可。
缺点：
- 具体产品对象和工厂方法的耦合性：
在工厂方法模式中，工厂方法是需要创建产品对象的，也就是需要选择具体的产品对象，并创建它们的实例，因此具体产品对象和工厂方法是耦合的。
来源：《Java与模式》
