工厂方法模式

定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

通用类图

  在工厂方法模式中，抽象产品类Product负责定义产品的共性，实现对事物最抽象定义；Creator为抽象创建类，也就是抽象工厂，具体如何创建产品类是由具体的实现工厂ConcreteCreator完成的。工厂方法模式的变种较多，我们来看一个比较实用的通用源码。

通用代码

抽象产品类：

public abstract class Product {
 
//产品类的公共方法
 
public void method1(){
 
//业务逻辑处理
 
}
 
//抽象方法
 
public abstract void method2();
 
}

具体产品类：

public class ConcreteProduct1 extends Product {
 
public void method2() {
 
//业务逻辑处理
 
}
 
}
 
public class ConcreteProduct2 extends Product {
 
public void method2() {
 
//业务逻辑处理
 
}
 
}

 

抽象工厂类：

public abstract class Creator {
 
/*
 
* 创建一个产品对象,其输入参数类型可以自行设置
 
* 通常为String、Enum、Class等，当然也可以为空
 
*/
 
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> c);  //泛型 
 
}

ps.

public void write(Integer i, Integer[] ia);
public void write(Double  d, Double[] da);

的范型版本为
public <T> void write(T t, T[] ta);

 

具体工厂类：

public class ConcreteCreator extends Creator {
 
public <T extends Product>T createProduct(Class<T> c) {
 
Product product=null;
 
try {
 
product = (Product)Class.forName(c.getName()).newInstance();
 
} catch (Exception e) {
 
//异常处理
 
}
 
return product;
 
}
 
}

 

客户端使用：

public class Client {
 
public static void main(String[] args) {
 
Creator creator = new ConcreteCreator();
 
Product product = creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
 
/*
 
* 继续业务处理
 
*/
 
}
 
}

 

工厂模式的优点

首先，良好的封装性，代码结构清晰。一个对象创建是有条件约束的，如一个调用者需要一个具体的产品对象，只要知道这个产品的类名（或约束字符串）就可以了，不用知道创建对象的艰辛过程，减少模块间的耦合。

其次，工厂方法模式的扩展性非常优秀。在增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成“拥抱变化”。例如在我们的例子中，需要增加一个棕色人种，则只需要增加一个BrownHuman类，工厂类不用任何修改就可完成系统扩展。

再次，屏蔽产品类。这一特点非常重要，产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不表，系统中的上层模块就不要发生变化，因为产品类的实例化工作是由工厂类负责，一个产品对象具体由哪一个产品生成是由工厂类决定的。在数据库开发中，大家应该能够深刻体会到工厂方法模式的好处：如果使用JDBC连接数据库，数据库从MySql切换到Oracle，需要改动地方就是切换一下驱动名称（前提条件是SQL语句是标准语句），其他的都不需要修改，这是工厂方法模式灵活性的一个直接案例。

最后，工厂方法模式是典型的解耦框架。高层模块值需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特原则，我不需要的就不要去交流；也符合依赖倒转原则，只依赖产品类的抽象；当然也符合里氏替换原则，使用产品子类替换产品父类，没问题！

 

 

工厂方法的使用场景

工厂方法模式是new一个对象的替代品，所以在所有需要生成对象的地方都可以使用，但是需要慎重地考虑是否要增加一个工厂类进行管理，增加代码的复杂度。

在一些情况下使用工厂模式确实最合适的：

情况一：如果一个对象拥有很多子类，那么创建该对象的子类使用工厂模式是最合适的，不但可以面向接口的编程，为维护以及开发带来方便。
情况二：如果创建某个对象时需要进行许多额外的操作，如查询数据库然后将查询到的值赋予要创建的对象(单例初始化时使用比较多),或是需要许多额外的赋值等等。如果查看JDK源码中，会发现许多成员变量在对象构造时，通过工厂方法进行创建的。因为这些成员变量本身的创建也很复杂。不可能创建对象时，在该对象的构造方法里创建成员变量然后再赋值给该成员变量。而且使用工厂模式也提高了代码的重用性。

 

 

简单工厂模式

也叫做静态工厂模式，就是将生产产品的方法设计为static静态方法，并去掉抽象工厂类，缺点是扩展困难，不符合开闭原则。

 

多工厂模式

为每种产品的生产提供一个工厂。如下例：

抽象工厂类：

public abstract class AbstractHumanFactory {
 
public abstract Human createHuman();
 
}

黑人具体工厂类：

public class BlackHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
 
public Human createHuman() {
 
return new BlackHuman();
 
}
 
}

黄人具体工厂类：

public class YellowHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
 
public Human createHuman() {
 
return new YellowHuman();
 
}
 
}

抽象产类以及各个产品类略。。

客户端使用：

public class Client{
 
public static void main(String[] args) {
 
Human blackHuman = (new BlackHumanFactory()).createHuman();
 
blackHuman.talk();
 
Human yellowHuman = (new YellowHumanFactory()).createHuman();

yellowHuman.talk();
 
}
 
}

多工厂类的好处就是为每一个产品都创建了相应的工厂类，职责清晰，结构简单，但是缺点是，没增加一个产品类，就需要同时再创建一个工厂类，对可维护性和扩展性带来了一定影响。

 

 

ps.所有笔记摘自《设计模式之禅》。