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工厂方法模式

发布时间：2020-06-10 来源：文档文库

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定义：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。类型：创建类模式类图：

工厂方法模式代码
[java] view plaincopy
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
interface IProduct {
public void productMethod(; }
class Product implements IProduct { public void productMethod( { System.out.println("产品"; } }
10.
11. interface IFactory {
12. public IProduct createProduct(; 13. } 14.
15. class Factory implements IFactory { 16. public IProduct createProduct( { 17. return new Product(; 18. } 19. } 20.
21. public class Client {
22. public static void main(String[] args { 23. IFactory factory = new Factory(;
24. IProduct prodect = factory.createProduct(; 25. prodect.productMethod(; 26. }

27. }
工厂模式：
首先需要说一下工厂模式。工厂模式根据抽象程度的不同分为三种：简单工厂模式（也叫静态工厂模式）、本文所讲述的工厂方法模式、以及抽象工厂模式。工厂模式是编程中经常用到的一种模式。它的主要优点有：
•
可以使代码结构清晰，有效地封装变化。在编程中，产品类的实例化有时候是比较复杂和多变的，通过工厂模式，将产品的实例化封装起来，使得调用者根本无需关心产品的实例化过程，只需依赖工厂即可得到自己想要的产品。
• •
对调用者屏蔽具体的产品类。如果使用工厂模式，调用者只关心产品的接口就可以了，至于具体的实现，调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现，对调用者来说没有任何影响。
降低耦合度。产品类的实例化通常来说是很复杂的，它需要依赖很多的类，而这些类对于调用者来说根本无需知道，如果使用了工厂方法，我们需要做的仅仅是实例化好产品类，然后交给调用者使用。对调用者来说，产品所依赖的类都是透明的。
工厂方法模式：
通过工厂方法模式的类图可以看到，工厂方法模式有四个要素：
• • •
工厂接口。工厂接口是工厂方法模式的核心，与调用者直接交互用来提供产品。在实际编程中，有时候也会使用一个抽象类来作为与调用者交互的接口，其本质上是一样的。
工厂实现。在编程中，工厂实现决定如何实例化产品，是实现扩展的途径，需要有多少种产品，就需要有多少个具体的工厂实现。
产品接口。产品接口的主要目的是定义产品的规，所有的产品实现都必须遵循产品接口定义的规。产品接口是调用者最为关心的，产品接口定义的优劣直接决定了调用者代码的稳定性。同样，产品接口也可以用抽象类来代替，但要注意最好不要违反里氏替换原则。
•
产品实现。实现产品接口的具体类，决定了产品在客户端中的具体行为。
前文提到的简单工厂模式跟工厂方法模式极为相似，区别是：简单工厂只有三个要素，他没有工厂接口，并且得到产品的方法一般是静态的。因为没有工厂接口，所以在工厂实现的扩展性方面稍弱，可以算所工厂方法模式的简化版，关于简单工厂模式，在此一笔带过。适用场景：
不管是简单工厂模式，工厂方法模式还是抽象工厂模式，他们具有类似的特性，所以他们的适用场景也是类似的。
首先，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。
其次，工厂模式是一种典型的解耦模式，迪米特法则在工厂模式中表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时，可以考虑使用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度。
再次，由于工厂模式是依靠抽象架构的，它把实例化产品的任务交由实现类完成，扩展性比较好。也就是说，当需要系统有比较好的扩展性时，可以考虑工厂模式，不同的产品用不同的实现工厂来组装。典型应用

要说明工厂模式的优点，可能没有比组装汽车更合适的例子了。场景是这样的：汽车由发动机、轮、底盘组成，现在需要组装一辆车交给调用者。假如不使用工厂模式，代码如下：
[java] view plaincopy
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
class Engine {
public void getStyle({
System.out.println("这是汽车的发动机"; } }
class Underpan {
public void getStyle({
System.out.println("这是汽车的底盘"; }
10. }
11. class Wheel {
12. public void getStyle({
13. System.out.println("这是汽车的轮胎"; 14. } 15. }
16. public class Client {
17. public static void main(String[] args { 18. Engine engine = new Engine(; 19. Underpan underpan = new Underpan(; 20. Wheel wheel = new Wheel(;
21. ICar car = new Car(underpan, wheel, engine; 22. car.show(; 23. } 24. }

可以看到，调用者为了组装汽车还需要另外实例化发动机、底盘和轮胎，而这些汽车的组件是与调用者无关的，严重违反了迪米特法则，耦合度太高。并且非常不利于扩展。另外，本例中发动机、底盘和轮胎还是比较具体的，在实际应用中，可能这些产品的组件也都是抽象的，调用者根本不知道怎样组装产品。假如使用工厂方法的话，整个架构就显得清晰了许多。
[java] view plaincopy
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
interface IFactory {
public ICar createCar(; }
class Factory implements IFactory { public ICar createCar( {
Engine engine = new Engine(; Underpan underpan = new Underpan(; Wheel wheel = new Wheel(;
ICar car = new Car(underpan, wheel, engine;

10. return car; 11. } 12. }
13. public class Client {
14. public static