设计模式学习 - 工厂方法模式

设计六大原则
 简单工厂模式
上篇学习了简单工厂模式，简单工厂模式的优点就是工厂类封装具体对象的实现逻辑，会根据外部传入的选择条件来判断返回对应的具体对象，也就是调用者无需关心内部实现逻辑，只需传入所需对象的类型即可，同样的缺点也很明显，如果要通过工厂类的获取所需的具体对象，必须在工厂类中的静态方法先定义该类型才行，如果新增了类型，就要修改此前的静态方法中的判断语句，需要增加一个if或者case语句，来定义新类型，这样才能获取到新类型的具体对象，这就违背了设计模式的开放封闭原则。

工厂方法模式的引入就是解决简单工厂模式的缺陷，与此同时，工厂方法模式也继承了简单工厂模式的优点。

工厂方法模式简介

定义

定义一个用于创建对象的接口（或者抽象类），让子类实现接口或者继承抽象类，最后决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

UML类结构图

这里写图片描述

Product：抽象类或者接口
ConcreteProduct：具体产品类，实现了Product接口（或者继承Product抽象类）
Creator：抽象工厂类，重写该方法会返回一个Product类型的对象。
ConcreteCreator：具体工厂类，继承于抽象工厂类，实现了抽象类中方法并返回一个ConcreteProduct实例。

工厂方法模式实现

使用步骤

使用步骤与简单工厂模式类型，只不过多出了一个抽象工厂类及实现类。在定义的抽象工厂需要用到泛型和反射。

创建抽象类或者接口，定义需要的方法。
创建具体产品类，继承于抽象类或实现接口。
创建抽象工厂类，定义带返回类型的抽象方法。
创建具体工厂类，继续于抽象工厂类，实现抽象方法。
外部调用，先实例化具体工厂类，调用具体工厂类中的方法并传入产品类的Class类对象，并可获取具体产品类的实例。

例子

具体实例场景，还在以简单工厂模式中的玩具场景为准。

1、创建抽象类，定义生产玩具的方法

public abstract class Product {

    public abstract void created();

}

2、创建具体产品类，用于实现玩具的生产。

public class CarProduct extends Product{

    @Override
    public void created() {
        System.out.println("玩具汽车已经生产完毕");
    }

}

public class AircraftProduct extends Product{

    @Override
    public void created() {
        System.out.println("玩具飞机已经生产完毕");
    }

}


public class TrainProduct extends Product{

    @Override
    public void created() {
        System.out.println("玩具火车已经生产完毕");
    }

}

3、创建抽象工厂类，定义带返回Product类型的抽象方法。

public abstract class ToyProductFactory {

    /**
     * 
     * 定义带返回值一个泛型方法，用于创建各种各样的玩具产品
     * @param clazz 产品类的Class类对象
     * @param clientType 客户类型，方便测试
     * @return 返回一个Product类型的对象
     */
    public abstract <T extends Product>T createToyProduct(Class<T> clazz,String clientType);

}

4、创建具体工厂类，继承于ToyProductFactory类，并实现该抽象工厂类的方法。

public  class HZWToyProductFactory extends ToyProductFactory{

    @Override
    public <T extends Product> T createToyProduct(Class<T> clazz,String clientType) {
        Product product=null;
        try {
            //通过反射获取具体实例对象
            product = clazz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } 
        //为了方便测试观察，加入了客户类型并输出
        System.out.println(clientType);
        //调用Product对象的created方法，输出客户需要的玩具产品
        product.created();

        System.out.println("---------------");
        return (T) product;
    }

}

5、创建HZWToyProductFactory实例，并调用createToyProduct方法，传入客户需要的玩具产品及客户类型即可生产对应的玩具。

HZWToyProductFactory productFactory = new HZWToyProductFactory();
CarProduct carProduct = productFactory.createToyProduct(CarProduct.class, "客户1");
productFactory.createToyProduct(TrainProduct.class, "客户2");
productFactory.createToyProduct(AircraftProduct.class, "客户3");
productFactory.createToyProduct(AircraftProduct.class, "客户4");

最后运行结果如下：

客户1
玩具汽车已经生产完毕
---------------
客户2
玩具火车已经生产完毕
---------------
客户3
玩具飞机已经生产完毕
---------------
客户4
玩具飞机已经生产完毕
---------------

从上面可知，不管客户类型新增多少，都可以生产客户想要的玩具产品，不用再去修改之前的工厂类来满足新客户的要求。

在定义抽象工厂时使用了反射和泛型，如何要使用反射和泛型，主要有以下优势：
在未知类型的情况下，可以通过反射动态类加载得到具体实例，比如每个客户需要的玩具产品都不一样。而泛型是避免强制类型转换异常的出现。

泛型与反射具体应用

感谢：
《大话设计模式》、《Android进阶之光》