【设计模式 | JAVA】之 工厂方法模式

工厂模式(Factory Pattern)创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

模式的定义与特点

模式的定义

定义一个创建产品对象的工厂接口,将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类当中。

这满足创建型模式中所要求的“创建与使用相分离”的特点且满足开闭原则。

主要目的:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

模式优点: 

1、用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品,屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

2、在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类,无须对原工厂进行任何修改,满足开闭原则。

模式缺点:

1、每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类,使得系统中类的个数成倍增加。

2、在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。

使用场景: 

1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。

2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。

3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

注意事项:

作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

模式的结构与实现

工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等4个要素构成。本节来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

工厂方法模式的主要角色如下。

  1. 抽象工厂(Abstract Factory):提供了创建产品的接口,调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来创建产品。
  2. 具体工厂(ConcreteFactory):主要是实现抽象工厂中的抽象方法,完成具体产品的创建。
  3. 抽象产品(Product):定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能。
  4. 具体产品(ConcreteProduct):实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它同具体工厂之间一一对应。


其结构图如图 所示。

2. 模式的实现

1、创建一个接口

// 抽象产品:提供了产品的接口
public interface Product {
    public void show();
}

2、创建实现接口的实体类

//具体产品A:实现抽象产品中的抽象方法
public class ConcreteProductA  implements Product{
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("具体产品A - 展示");
    }
}
//具体产品B:实现抽象产品中的抽象方法
public class ConcreteProductB implements Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("具体产品B - 展示");
    }
}

3、创建一个抽象工厂

//抽象工厂:提供了厂品的生成方法
public interface AbstractFactory {
    public Product newProduct();
}

4、创建实现抽象工厂的实体类

//具体工厂A:实现了厂品的生成方法
public class ConcreteFactoryA implements AbstractFactory {
    @Override
    public Product newProduct() {
        System.out.println("具体工厂A生成-->具体产品A");
        return new ConcreteProductA();
    }
}
//具体工厂B:实现了厂品的生成方法
public class ConcreteFactoryB implements AbstractFactory {
    @Override
    public Product newProduct() {
        System.out.println("具体工厂B生成-->具体产品B");
        return new ConcreteProductB();
    }
}

5、使用该工厂

public class AbstractFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        //获取 ConcreteFactoryA 的对象,并调用它的 show 方法
        ConcreteFactoryA factoryA = new ConcreteFactoryA();
        Product productA = factoryA.newProduct();
        productA.show();
        //获取 ConcreteFactoryB 的对象,并调用它的 show 方法
        ConcreteFactoryB factoryB = new ConcreteFactoryB();
        Product productB = factoryB.newProduct();
        productB.show();
    }
}

执行程序,输出结果:

具体工厂A生成-->具体产品A
具体产品A - 展示
具体工厂B生成-->具体产品B
具体产品B - 展示

模式的应用场景

工厂方法模式通常适用于以下场景。

  • 客户只知道创建产品的工厂名,而不知道具体的产品名。如 小米 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。

模式的扩展

当需要生成的产品不多且不会增加,一个具体工厂类就可以完成任务时,可删除抽象工厂类。这时工厂方法模式将退化到简单工厂模式,其结构图如图所示。
 

简单工厂模式的结构图

具体简单的实例可以查看 工厂模式|菜鸟教程
 

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转载自blog.csdn.net/Roker_966/article/details/107773791