定义
工厂方法模式(FACTORY METHOD)是一种常用的对象创建型设计模式,此模式的核心精神是封装类中不变的部分,提取其中个性化善变的部分为独立类,通过依赖注入以达到解耦、复用和方便后期维护拓展的目的。它的核心结构有四个角色,分别是抽象工厂;具体工厂;抽象产品;具体产品
工厂方法设计模式的UML类图如下:
模式简介
工厂方法(Factory Method)模式的意义是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类当中。核心工厂类不再负责产品的创建,这样核心类成为一个抽象工厂角色,仅负责具体工厂子类必须实现的接口,这样进一步抽象化的好处是使得工厂方法模式可以使系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。
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。
工厂方法模式对简单工厂模式进行了抽象。有一个抽象的Factory类(可以是抽象类和接口),这个类将不再负责具体的产品生产,而是只制定一些规范,具体的生产工作由其子类去完成。在这个模式中,工厂类和产品类往往可以依次对应。即一个抽象工厂对应一个抽象产品,一个具体工厂对应一个具体产品,这个具体的工厂就负责生产对应的产品。
工厂方法模式(Factory Method pattern)是最典型的模板方法模式(Template Method pattern)应用。
角色结构
抽象工厂(Creator)角色:是工厂方法模式的核心,与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。
具体工厂(Concrete Creator)角色:这是实现抽象工厂接口的具体工厂类,包含与应用程序密切相关的逻辑,并且受到应用程序调用以创建产品对象。在上图中有两个这样的角色:AudiFactory与BydFactory。
抽象产品(Product)角色:工厂方法模式所创建的对象的超类型,也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在上图中,这个角色是Car。
具体产品(Concrete Product)角色:这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建,它们之间往往一一对应。
模式应用
工厂方法经常用在以下两种情况中:
第一种情况是对于某个产品,调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务,实例化该具体工厂,生产出具体的产品来。Java Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。
![](/qrcode.jpg)
第二种情况,只是需要一种产品,而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的,即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方,它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者,而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。
优缺点分析
优点:
1、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。
2、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。— 加一层间接性,增加了灵活性
3、连接并行的类层次结构。
4、良好的封装性,代码结构清晰。
5、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”。
6、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。
7、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。
缺点:
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。
Java具体代码如下:
1、抽象产品
package pattern.factorymethod;
/**
* 抽象产品角色
*/
public interface Car {
void run();
}
2、抽象工厂
package pattern.factorymethod;
/**
* 抽象工厂角色
*/
public interface CarFactory {
Car createCar();
}
3、具体产品
package pattern.factorymethod;
/**
* 具体产品角色
*/
public class Audi implements Car{
@Override
public void run() {
System.out.println("audi 汽车");
}
}
package pattern.factorymethod;
/**
* 具体产品角色
*/
public class Byd implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("byd 汽车");
}
}
4、具体工厂
package pattern.factorymethod;
/**
* 具体工厂角色,负责创建产品
*/
public class AudiFactory implements CarFactory{
@Override
public Car createCar() {
return new Audi();
}
}
package pattern.factorymethod;
/**
* 具体工厂角色,负责创建产品
*/
public class BydFactory implements CarFactory {
@Override
public Car createCar() {
return new Byd();
}
}
5、客户端调用类
package pattern.factorymethod;
/**
* 客户端调用类
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Car car1 = new AudiFactory().createCar();
Car car2 = new BydFactory().createCar();
car1.run();
car2.run();
}
}