设计模式(3)：工厂方法模式

尺有所短，寸有所长；不忘初心，方得始终。

一、什么是工厂方法模式

工厂方法模式(Factory Method Pattern)，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，它属于类创建型模式。
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，而是将具体创建的工作交给子类去做。该核心类成为一个抽象工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。
工厂方法模式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‘开－闭原则’，实现了可扩展。其次更复杂的层次结构，可以应用于产品结果复杂的场合。

二、工厂方法模式的适用场景

客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等。
创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。
客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌。

三、工厂方法模式结构

抽象产品角色（Product）：定义产品的接口
具体产品角色（ConcreteProduct） ：实现接口产品的具体产品类
抽象工厂角色（Creator） ：声明工厂方法（FactoryMethod），返回一个产品
真实的工厂（ConcreteCreator）：实现FactoryMethod工厂方法，由客户调用，返回一个产品的实例

四、工厂方法模式实现方式

创建同一接口，抽象产品角色。声明对所有产品都有意义的行为方法。
为每种产品创建产品的具体产品角色，实现抽象产品角色接口。
定义抽象工厂角色，接口中定义一个工厂方法。该方法的返回类型必须遵循通用的产品接口。
为每种产品定义一个真实的工厂，并实现抽象工厂角色中的工厂方法，将具体产品角色中的相关对象的创建移动到工厂方法中。

如果应用中的产品类型太多，那么为每个产品创建子类并无太大必要，这时也可以在子类中复用基类中的控制参数。

五、工厂方法模式的实现

工厂方法模式的实现其实是在简单工厂代码的基础上加以改造

抽象工厂角色实现

/**
 * 抽象工厂
 */
public interface IFactory {
	//定义一个方法用于创建汽车工厂
    ICar CreateCar();
}

抽象产品角色实现

/**
 * 抽象产品类代码
 */
public interface ICar {
    void GetCar();
}

具体工厂角色实现

/**
 * 具体工厂类：用于创建两厢车类
 */
public class HatchbackFactory implements IFactory{
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new HatchbackCar();
    }
}
/**
 * 具体工厂类：用于创建越野车类
 */
public class JeepFactory implements IFactory{
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new JeepCar();
    }
}

/**
 * 具体工厂类：用于创建跑车类
 */
public class SportFactory implements IFactory{
    @Override
    public ICar CreateCar() {
        return new SportCar();
    }
}

具体产品角色实现 与简单工厂代码一致

/**
 * 具体汽车 : 越野车
 */
public class JeepCar implements ICar  {

    @Override
    public void GetCar() {
        System.out.println("这是越野车");
    }
}

/**
 * 具体汽车 : 跑车
 */
public class SportCar implements ICar  {

    @Override
    public void GetCar() {
        System.out.println("这是跑车");
    }
}

/**
 * 具体汽车 : 两箱车
 */
public class HatchbackCar implements ICar  {

    @Override
    public void GetCar() {
        System.out.println("这是两箱车");
    }
}

客户端代码实现

public static void main(String[] args) {
    IFactory factory = new JeepFactory();
    ICar car = factory.CreateCar();
    car.GetCar();
}

六、工厂方法模式的优缺点

优点

工厂和具体产品之间的解耦
遵循单一职责原则，将产品创建代码放在程序的单一位置，易维护。
遵循开闭原则，无需更改现有客户端代码，就可以在程序中引入新的产品类型。

缺点

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，在一定程度上增加了系统的复杂度。

七、工厂方法模式和简单工厂模式的区别

简单工厂模式

工厂类负责创建的对象比较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。

工厂方法模式

客户端不知道它所需要的对象的类。
抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。

八、总结

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。由于使用了面向对象的多态性，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。

– END –

原文始发于微信公众号（星河之码）：设计模式(3)：工厂方法模式

文章由半码博客整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/27207.html