掌握计划模式之工厂方法模式

工厂方法模式

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型计划模式，它定义了一个用于创建对象的接口，但由子类决定要实例化的详细类。工厂方法模式将对象的创建委托给子类，从而实现了类的实例化耽误和高内聚低耦合的目标。
工厂方法模式的结构

工厂方法模式通常包含以下几个脚色：

• Product（产物接口或抽象类）：
  

• 定义产物的公共接口，所有详细产物都应实现这个接口。
  

• ConcreteProduct（详细产物）：
  

• 实现产物接口，提供详细的实现。
  

• Creator（抽象工厂类）：
  

• 声明工厂方法，用于返回一个Product对象。这个类通常是一个抽象类或接口，定义了产物的创建过程。
  

• ConcreteCreator（详细工厂类）：
  

• 实现工厂方法，负责实例化详细的产物对象。不同的详细工厂会创建不同的详细产物。
  

工厂方法模式的优缺点

优点

• 解耦：客户端不必要关心详细产物的创建过程，只需调用工厂方法获取产物，低落了系统的耦合度。
  
• 同一管理对象创建： 工厂模式可以同一管理对象的创建过程，包括初始化、配置等操作，使得创建过程更加灵活和可控。
  
• 符合开闭原则：新增产物时，只必要创建新的详细产物类和工厂类，不必要修改现有代码。
  
• 灵活性：通过继承和多态，子类可以决定创建哪种详细产物。
  

缺点

• 类的数目增加：为了支持不同类型的产物，必须创建多个详细工厂类，类的数目会增加。
  
• 可能增加系统复杂性：比简单工厂模式要复杂，可能会使得系统变得更加难以理解和维护。
  

工厂方法模式的示例代码

假设我们有一个汽车生产工厂，工厂可以生产不同类型的汽车，例如BMW和Audi。
类图

示例代码

产物接口和产物类

1. public interface Car {
2.     void drive();
3. }
5. public class BMW implements Car {
6.     @Override
7.     public void drive() {
8.         System.out.println("Driving a BMW car.");
9.     }
10. }
12. public class Audi implements Car {
13.     @Override
14.     public void drive() {
15.         System.out.println("Driving an Audi car.");
16.     }
17. }

复制代码

工厂相关的类

1. public abstract class CarFactory {
2.     // 工厂方法，返回具体产品
3.     public abstract Car createCar();
4. }
7. public class BMWFactory extends CarFactory {
8.     @Override
9.     public Car createCar() {
10.         return new BMW(); // 返回具体的BMW对象
11.     }
12. }
14. public class AudiFactory extends CarFactory {
15.     @Override
16.     public Car createCar() {
17.         return new Audi(); // 返回具体的Audi对象
18.     }
19. }

复制代码

测试代码

1. public class Client {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         // 使用工厂方法创建汽车
4.         CarFactory factory = new BMWFactory(); // 通过BMW工厂创建BMW汽车
5.         Car car = factory.createCar();
6.         car.drive(); // 输出：Driving a BMW car.
8.         factory = new AudiFactory(); // 通过Audi工厂创建Audi汽车
9.         car = factory.createCar();
10.         car.drive(); // 输出：Driving an Audi car.
11.     }
12. }

复制代码

测试结果

Driving a BMW car.
Driving an Audi car.

工厂方法模式的变体

除了传统的工厂方法模式，偶然在实际应用中还会使用一些变体：

• 抽象工厂模式：如果有多个产物族（即多个系列的产物），可以通过抽象工厂模式来实现每个工厂负责创建一组相关产物。与工厂方法模式的区别在于，工厂方法模式通常只涉及一个产物类的创建，而抽象工厂模式处理多个产物类的创建。
  
• 工厂方法和单例模式结合：工厂方法可以和单例模式结合使用，确保工厂实例和产物实例的唯一性。
  

总结

工厂方法模式是一种创建型计划模式，通过将对象的创建过程委托给子类来实现灵活的产物创建。相比于简单工厂模式，工厂方法模式更加灵活，符合开闭原则，适用于必要扩展产物种类的场景，但也可能导致类数目增加。
工厂类提供某个产物的工厂方法来生产产物，隐藏对象的创建过程，使客户端无需了解对象的详细创建逻辑，使得客户端代码与详细类的解耦，淘汰了依赖，更容易维护和扩展。

• 对象的详细创建逻辑可以使用反射、动态代理或者结合其他创建型计划模式来完成对象的实例化；
  
• 引入了“中间者”和面向抽象编程使用了多态的特性，起到了解耦的作用；
  
• 使用者（客户端）面向抽象（接口、抽象类）编程，而不直接依赖于详细产物类。
  

什么是计划模式？
单例模式及其思想
计划模式--原型模式及其编程思想
掌握计划模式之生成器模式
掌握计划模式之简单工厂模式
超实用的SpringAOP实战之日记记录
2023年下半年软考考试重磅消息
通过软考后却领取不到实体证书？
盘算机算法计划与分析（第5版）
Java全栈学习路线、学习资源和面试题一条龙
软考证书=职称证书？
软考中级--软件计划师毫无保留的备考分享

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。