一、定义

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式使一个类的实例化延迟到其子类,也称为工厂模式、虚拟构造器模式、多态模式,是一种创建型模式

二、UML类图

image.png

  • Product(抽象产品):它是定义产品的接口,是工厂方法模式所创建对象的超类型,也就是产品对象的公共父类。
  • ConcreteProduct(具体产品):它实现了抽象产品接口,某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建,具体工厂和具体产品之间一一对应。
  • Factory(抽象工厂):在抽象工厂类中,声明了工厂方法(Factory Method),用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心,所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
  • ConcreteFactory(具体工厂):它是抽象工厂类的子类,实现了抽象工厂中定义的工厂方法,并可由客户端调用,返回一个具体产品类的实例。

简单工厂模式相比,工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色,抽象工厂可以是接口,也可以是抽象类或者具体类

三、实现方式

public abstract class Product {  
    //所有产品类的公共业务方法  
    public void methodSame() {  
        //公共方法的实现  
    }  
 
    //声明抽象业务方法  
    public abstract void methodDiff();  
}
public class ConcreteProductA extends Product {  
    //实现业务方法  
    public void methodDiff() {  
        //业务方法的实现  
    }  
}
public class ConcreteProductB extends Product {  
    //实现业务方法  
    public void methodDiff() {  
        //业务方法的实现  
    }  
}
public interface Factory {  
    public Product factoryMethod();  
}
public class ConcreteFactoryA implements Factory {  
    public Product factoryMethod() {  
        return new ConcreteProductA();  
    }  
}
public class ConcreteFactoryB implements Factory {  
    public Product factoryMethod() {  
        return new ConcreteProductB();  
    }  
}
public class Client {  
    public static void main(String args[]) { 
	Factory factory = new ConcreteFactoryA(); 
        Product product = factory.factoryMethod();  
        product.methodSame();  
        product.methodDiff();  
    }  
}

四、总结

1、优点

(1) 在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。

(2) 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。它能够让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,就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。

(3) 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了,这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。

2、缺点

(1) 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,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。

(2) 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。

3、适用场景

(1) 客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可,具体的产品对象由具体工厂类创建,可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。

(2) 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。

Q.E.D.

知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议