23种设计模式之工厂方法模式-简单易懂的设计模式解析

定义

       工厂方法模式是一种创建型设计模式。，其在父类中提供一个创建对象的方法， 允许子类决定实例化对象的类型。

模式原理

• UML类图
  
• 模式组成

组成（角色）	关系	作用
抽象产品（Product）	描述具体产品的公共接口	描述具体产品的公共接口
具体产品（Concrete Product）	抽象产品的子类；工厂类创建的目标类	描述生产的具体产品
抽象工厂（Creator）	具体工厂的父类	描述具体工厂的公共接口
具体工厂（Concrete Creator）	抽象工厂的子类；被外界调用	描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例

注：

• 让所有产品都遵循同一接口。 该接口必须声明对所有产品都有意义的方法
• 在创建类中添加一个空的工厂方法。 该方法的返回类型必须遵循通用的产品接口

实例

3.1 实例概况

       背景：有一间加工厂（仅生产A类产品）；随着客户需求的变化，客户需要生产B类产品；
       冲突：改变原有加工厂的配置和变化非常困难，假设下一次客户需要再发生变化，再次改变将增大非常大的成本；
       解决方案：工厂决定建造分厂B来生产B类产品；
即工厂方法模式

1、创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口

abstract class Factory{
    public abstract Product manufacture();
}

2、创建抽象产品类 ，定义具体产品的公共接口；

abstract class Product{
  public abstract void show();
}

3、创建具体产品类（继承抽象产品类）， 定义生产的具体产品

class ProductA extends Product{
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("生产-->产品A");
    }
}

class ProductB extends Product{
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("生产-->产品B");
    }
}

4、创建具体工厂类（继承抽象工厂类），定义创建对应具体产品实例的方法；

class FactoryA extends Factory{
    @Override
    public Product manufacture() {
        System.out.println("工厂A");
        return new ProductA();
    }
}

class FactoryB extends Factory{
    @Override
    public Product manufacture() {
        System.out.println("工厂B");
        return new ProductB();
    }
}

5、调用

public class FactoryMethodPattern {
    public static void main(String[] args) {

        FactoryA factoryA = new FactoryA();
        factoryA.manufacture().show();

        FactoryB factoryB = new FactoryB();
        factoryB.manufacture().show();
    }
}

工厂方法模式优缺点

优点：

• 解耦。避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
• 单一职责原则。 你可以将产品创建代码放在程序的单一位置， 从而使得代码更容易维护。
• 开闭原则。 无需更改现有客户端代码， 你就可以在程序中引入新的产品类型。

缺点:

• 应用工厂方法模式需要引入许多新的子类， 代码可能会因此变得更复杂。 最好的情况是将该模式引入创建者类的现有层次结构中。

工厂方法模式应用场景

• 当你在编写代码的过程中， 如果无法预知对象确切类别及其依赖关系时， 可使用工厂方法。
         例如， 如果需要向应用中添加一种新产品， 你只需要开发新的创建者子类， 然后重写其工厂方法即可。

• 如果你希望用户能扩展你软件库或框架的内部组件， 可使用工厂方法。

• 如果你希望复用现有对象来节省系统资源， 而不是每次都重新创建对象， 可使用工厂方法。

本文参考于工厂方法模式（Factory Method）- 最易懂的设计模式解析