设计模式（3）----工厂方法模式

1. 前言：
   1. 之前写过简单工厂模式，在简单工厂的引入中，我们将实例化具体对象的工作交给了专门负者创建对象的工厂类中，这样当客户需求什么产品的车既可以生成对应的车了，但是，客户的需求多样化，为了满足客户的需求就需要修改源代码，这样并不是合理的方式，所以引入工厂方法模式来解决这个问题。
2. 定义：
   1. 工厂方法模式（Factory Method）又称多态性工厂模式。在工厂方法模式中，定义工厂父类创建对象的公共接口，子类负责生成具体的对象。也就是具体的工厂对象负责生产具体的产品对象。
3. 工厂方法模式的UML图。

   

4. 组成：
   1. 核心结构有四个部分：
      1. 抽象工厂，具体产品的父类
      2. 具体工厂，抽象产品的子类
      3. 抽象产品，具体工厂的父类
      4. 具体产品，抽象工厂的子类
5. 实例背景
   1. 一个小型汽车工厂，客户需求A类汽车和B类汽车，汽车生产工厂需要生产这两种类型的汽车，用工厂方法模式；来实现。
6. 步骤：
   1. 创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 抽象工厂角色，声明了工厂方法

* @author Administrator

*

*/

public interface Factory {

    public Car produceCar();

}

 

1. 创建抽象产品类，定义具体产品的公共接口

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 抽象产品角色：Car

* @author Administrator

*

*/

public abstract class Car {

 

}

 

1. 创建具体产品类，定义生产的具体产品

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 具体产品角色：CarA

* @author Administrator

*

*/

public class CarA extends Car {

    public CarA() {

        System.out.println("生产了一辆A型车！");

    }

}

 

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 具体产品角色：CarB

* @author Administrator

*

*/

public class CarB extends Car {

    public CarB() {

        System.out.println("生产了一辆B型车！");

    }

}

 

1. 创建具体工厂类，定义创建对应具体产品实例的方法

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 具体工厂角色：CarA，生产A型汽车

* @author Administrator

*

*/

public class FactoryA implements Factory {

 

    public FactoryA() {

        System.out.println("生产A型汽车的工厂正在生产：");

    }

 

    @Override

    public CarA produceCar() {

        return new CarA();

    }

 

}

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

/**

* 具体工厂角色：CarB，生产B型汽车

* @author Administrator

*

*/

public class FactoryB implements Factory {

 

    public FactoryB() {

        System.out.println("生产B型汽车的工厂正在生产：");

    }

 

    @Override

    public CarB produceCar() {

        return new CarB();

    }

 

}

 

1. 创建一个client来调用具体工厂类的方法

 

package com.lvsling.factorymethod;

 

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Factory factoryA = new FactoryA();         // 创建生产A型汽车的工厂

        Car carA = factoryA.produceCar();         // 生产A型汽车

 

        Factory factoryB = new FactoryB();         // 创建生产B型汽车的工厂

        Car carB = factoryB.produceCar();         // 生产B型汽车

    }

}

 

1. 控制台打印结果

 

生产A型汽车的工厂正在生产：

生产了一辆A型车！

生产B型汽车的工厂正在生产：

生产了一辆B型车！

 

1. 优点：
   1. 子类提供挂钩。基类为工厂方法提供缺省实现，子类可以重写新的实现，也可以继承父类的实现，增加了灵活性
   2. 多态性：客户代码可以做到与特定应用无关，适用于任何实体类。
   3. 扩展性好，在增加产品类的情况下，只需要适当修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可"拥抱变化"。
   4. 屏蔽产品类。产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，只需关心产品的接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不会发生变化。
   5. 典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不需要关心，符合迪米特法则，符合依赖倒置原则，符合里氏替换原则。
   6. 良好的封装性，代码结构清晰
2. 缺点：
   1. 需要Creator和相应的子类作为factory method的载体，如果应用模型确实需要creator和子类存在，则很好；否则的话，需要增加一个类层次。
3. 应用场景：
   1. 作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过new就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度
   2. 工厂模式是一种典型的解耦模式，迪米特法则在工厂模式中表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时，可以考虑使用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度
   3. 由于工厂模式是依靠抽象架构的，它把实例化产品的任务交由实现类完成，扩展性比较好。也就是说，当需要系统有比较好的扩展性时，可以考虑工厂模式，不同的产品用不同的实现工厂来组装。
4. 总结
   1. 主要说明了工厂方法模式使用方法，其实，工厂方法模式就是简单工厂模式的衍生，解决了许多简单工厂模式的问题，首先完全实现了"开-闭原则"，实现了可扩展性，其次更复杂的层次结构，可以应用于产品结果复杂的场合。