每天一个设计模式之工厂方法模式

时间：2022-10-02 15:59:48

什么是“工厂方法模式”

工厂方法模式：定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到子类。

我们来看看工厂方法模式的UML图：

每天一个设计模式之工厂方法模式

从类图中我们可以看到，工厂方法有两个平行的接口（抽象类），一个是Product，一个是Factory。

他们具体什么意思呢， 我们可以先来看看例子，然后再理解这个类图。

为什么要使用“工厂方法模式”

背景：假如我们需要使用 Java 生产很多款手机， 那么我们最传统最简单的做法似乎是这样子：

 public Phone createPhone(String name){
        if (name.equals("小米")){
            phone = new XiaoMiPhone();
        }else if (name.equals("华为")){
            phone = new HuaWeiPhone();
        }else if (...)
    }

这样做貌似没什么不对，但是我们可以仔细想想，假如我们需要生产更多品牌的手机呢？再加入我们需要不同国家生产适合该国家的手机呢（比如港版、美版等等）？ 出现这类需求的时候， 我们这么做就显得有些力不从心了。

这个时候， 工厂方法模式就该登场了。

如何使用“工厂方法模式”

  1. 根据类图，我们首先需要两个顶层的接口

    /** * 手机的抽象类 * */
public abstract class Phone {

   public String name;
   public double price;

   public abstract void showPhone();
}



/** * 工厂的抽象类 * */
public abstract class PhoneFactory {

   public abstract Phone createPhone(String name);

}

  2. 有了顶层接口，我们需要具体的手机类

    //华为
public class HuaWeiPhone extends Phone {
   public HuaWeiPhone(String name, double price) {
       super.name = name;
       super.price = price;
   }

   @Override
   public void showPhone() {
       System.out.println("华为被生产出来啦=============");
       System.out.println(name + ": " + price);
   }
}


//小米
public class XiaoMiPhone extends Phone {
   public XiaoMiPhone(String name, double price) {
       super.name = name;
       super.price = price;
   }

   @Override
   public void showPhone() {
       System.out.println("小米被生产出来啦=============");
       System.out.println(name + ": " + price);
   }
}

//Iphone
public class IPhone extends Phone {
   public IPhone(String name, double price) {
       super.name = name;
       super.price = price;
   }

   @Override
   public void showPhone() {
       System.out.println("苹果被生产出来啦=============");
       System.out.println(name + ": " + price);
   }
}

  3. 有了具体的手机类之后，我们就可以把具体的工厂创建出来了

    /** * 某个国家的工厂 */
public class PhoneFactoryImpl extends PhoneFactory {
   Phone phone;

   @Override
   public Phone createPhone(String name) {
       if (name.equals("华为")){
           phone = new HuaWeiPhone(name,3999.99);
       }else if (name.equals("小米")){
           phone = new XiaoMiPhone(name,2999.99);
       }else if (name.equals("苹果")){
           phone = new IPhone(name,6999.99);
       }
       return phone;
   }
}

    在这个方法中，其实可以使用反射技术实现在运行时动态地创建相应的对象，这样就可以在新增某款手机的时候避免修改代码。但是为了简单起见，我们在这里不使用反射技术，直接使用原始的方法。

    ​

  4. 所有东西都准备齐全了， 我们可以生产手机了。

    public class CreatePhoneTest {

   public static void main(String[] args){
       Phone phone;

       PhoneFactory factory = new PhoneFactoryImpl();
       phone = factory.createPhone("小米");
       phone.showPhone();

       phone = factory.createPhone("苹果");
       phone.showPhone();

       phone = factory.createPhone("华为 ");
       phone.showPhone();
   }
}

  5. 运行结果如下：

    小米被生产出来啦=============
小米: 2999.99
苹果被生产出来啦=============
苹果: 6999.99
华为被生产出来啦=============
华为: 3999.99

    在这个例子中， 我们只实现了一种具体的工厂， 假如需要不同的工厂生产不同类型的手机， 工厂方法模式无疑提供了很大的便利和可拓展性。

    ​

那么， 总结来了

在上面的例子中， 我想各位同学也都理解了UML类图的具体含义。

工厂方法模式是一种很实用、 拓展性强的模式。

优点：

  1. 封装性强： 我们只需要知道某个手机类或者手机名字的约束字符串，就可以进行生产。（本例中还需要去工厂实现类中添加一个判断分支，在具体的应用场景中我想没人会使用判断分支在工厂类中，一般都是使用反射）

  2. 拓展性好：比如我们还需要增加一款魅族手机，那么我们只需要实现 MeiZuPhone 类就可以了。

  3. 屏蔽了产品类：这一点非常有用，屏蔽了手机内部的具体实现， 只需要知道他们实现了 Phone 接口就行了。

使用场景：

工厂方法模式是 new 一个对象的替代品， 所以在需要新建一个对象的时候都可以使用， 但是要考虑使用后代码的复杂度。

与工厂方法模式类似的抽象工厂模式将在下一篇文章发表。欢迎关注

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