设计模式（1）-工厂方法模式

时间：2022-10-02 14:24:00

简介

为什么要使用工厂方法模式

在简单工厂模式中曾提到，简单工厂模式虽然简单，但存在一个很严重的问题：当系统中需要引入新产品时，由于静态工厂方法通过所传入参数的不同来创建不同的产品，必定要修改工厂类的源代码，违背了“开闭原则”。利用工厂方法模式可以解决这个问题。

什么是工厂方法模式

工厂方法模式(Factory Method Pattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法模式使一个类的实例化延迟到子类。

别名

  • 工厂模式(Factory Pattern)
  • 虚拟构造器(Virtual Constructor Pattern)模式
  • 多态工厂(Polymorphic Factory Pattern)模式

类型：

类创建型模式

遵守的原则

  • 开闭原则。

欢迎补充。

角色

角色

  • 产品接口。产品接口的主要目的是定义产品的规范，所有的产品实现都必须遵循产品接口定义的规范。
  • 产品实现。实现产品接口的具体类，决定了产品在客户端中的具体行为。
  • 工厂接口。工厂接口是工厂方法模式的核心，与调用者直接交互用来提*品。在实际编程中，有时候也会使用一个抽象类来作为与调用者交互的接口，其本质上是一样的。
  • 工厂实现。在编程中，工厂实现决定如何实例化产品，是实现扩展的途径，需要有多少种产品，就需要有多少个具体的工厂实现。

UML类图

设计模式（1）-工厂方法模式

实现

  • 创建一个 产品接口IProduct.java。
  • 创建实现产品接口IProduct.java的产品类ProductA.java、ProductB.java。
  • 创建工厂类接口IProductFactory.java
  • 创建和每种产品对应的工厂类FactoryA.java、FactoryB.java。
  • 创建测试类FactoryPatternDemo.java。

产品接口IProduct.java

public interface IProduct {
void get();
}

产品类

ProductA.java

public class ProductA implements IProduct {
@Override
public void get() {
        System.out.println("get ProductA");
    }
}

ProductB.java

public class ProductB implements IProduct {

@Override
public void get() {
        System.out.println("get ProductB");
    }
}

工厂接口IFactory.java

public interface IFactory {
public IProduct getProduct();
}

工厂

FactoryA.java

public class FactoryA implements IFactory{

    IProduct productA;
public FactoryA()
    {
this.productA = new ProductA();
    }

@Override
public IProduct getProduct() {
// TODO Auto-generated method stub
return this.productA;
    }
}

FactoryB.java

public class FactoryB implements IFactory{

    IProduct productB;
public FactoryB()
    {
this.productB = new ProductB();
    }

@Override
public IProduct getProduct() {
// TODO Auto-generated method stub
return this.productB;
    }
}

测试类

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {

public static void main(String[] args) {

        FactoryA productFactoryA = new FactoryA();
        FactoryB productFactoryB = new FactoryB();

        IProduct productA = productFactoryA.getProduct();
        productA.get(); 
        IProduct productB = productFactoryB.getProduct();
        productB.get();     
    }
}

测试结果

get ProductA
get ProductB

优缺点

优点

  • 封装。产品类的实例化有时候是比较复杂和多变的，通过工厂模式，将产品的实例化封装起来，调用者无需关心产品的实例化过程，只需依赖工厂即可得到自己想要的产品。
  • 多态。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。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
  • 遵守“开闭原则”。在系统中加入新产品时，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，完全符合“开闭原则”。

缺点

  • 增加了系统的复杂度。在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加。

适用环境

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。

使用场景

  • JDBC切换数据库产品。如从Oracle切换到MySQL，只需要更改配置文件中的参数就可以了。

问题

如果说来了一个需求，增加一个产品，该如何办？

需要增加一个产品类和对应的工厂类。

在软件开发中，你在哪里用到了工厂方法模式？

待补充。
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