23種設計模式（2）：工廠方法模式
來源：程序員人生 發布時間：2017-02-06 08:07:09 閱讀次數：2612次
定義：定義1個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪個類，工廠方法使1個類的實例化延遲到其子類。
類型：創建類模式
類圖：
工廠方法模式代碼
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interface IProduct {
-
public void productMethod();
-
}
-
-
class Product implements IProduct {
-
public void productMethod() {
-
System.out.println("產品");
-
}
-
}
-
-
interface IFactory {
-
public IProduct createProduct();
-
}
-
-
class Factory implements IFactory {
-
public IProduct createProduct() {
-
return new Product();
-
}
-
}
-
-
public class Client {
-
public static void main(String[] args) {
-
IFactory factory = new Factory();
-
IProduct prodect = factory.createProduct();
-
prodect.productMethod();
-
}
-
}
工廠模式：
首先需要說1下工廠模式。工廠模式根據抽象程度的不同分為3種：簡單工廠模式（也叫靜態工廠模式）、本文所講述的工廠方法模式、和抽象工廠模式。工廠模式是編程中常常用到的1種模式。它的主要優點有：
- 可使代碼結構清晰，有效地封裝變化。在編程中，產品類的實例化有時候是比較復雜和多變的，通過工廠模式，將產品的實例化封裝起來，使得調用者根本無需關心產品的實例化進程，只需依賴工廠便可得到自己想要的產品。
- 對調用者屏蔽具體的產品類。如果使用工廠模式，調用者只關心產品的接口就能夠了，至于具體的實現，調用者根本無需關心。即便變更了具體的實現，對調用者來講沒有任何影響。
- 下降耦合度。產品類的實例化通常來講是很復雜的，它需要依賴很多的類，而這些類對調用者來講根本無需知道，如果使用了工廠方法，我們需要做的僅僅是實例化好產品類，然后交給調用者使用。對調用者來講，產品所依賴的類都是透明的。
工廠方法模式：
通過工廠方法模式的類圖可以看到，工廠方法模式有4個要素：
- 工廠接口。工廠接口是工廠方法模式的核心，與調用者直接交互用來提供產品。在實際編程中，有時候也會使用1個抽象類來作為與調用者交互的接口，其本質上是1樣的。
- 工廠實現。在編程中，工廠實現決定如何實例化產品，是實現擴大的途徑，需要有多少種產品，就需要有多少個具體的工廠實現。
- 產品接口。產品接口的主要目的是定義產品的規范，所有的產品實現都必須遵守產品接口定義的規范。產品接口是調用者最為關心的，產品接口定義的優劣直接決定了調用者代碼的穩定性。一樣，產品接口也能夠用抽象類來代替，但要注意最好不要違背里氏替換原則。
- 產品實現。實現產品接口的具體類，決定了產品在客戶端中的具體行動。
前文提到的簡單工廠模式跟工廠方法模式極其相似，區分是：簡單工廠只有3個要素，他沒有工廠接口，并且得到產品的方法1般是靜態的。由于沒有工廠接口，所以在工廠實現的擴大性方面稍弱，可以算所工廠方法模式的簡化版，關于簡單工廠模式，在此1筆帶過。
適用處景：
不論是簡單工廠模式，工廠方法模式還是抽象工廠模式，他們具有類似的特性，所以他們的適用處景也是類似的。
首先，作為1種創建類模式，在任何需要生成復雜對象的地方，都可使用工廠方法模式。有1點需要注意的地方就是復雜對象合適使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過new就能夠完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入1個工廠類，會增加系統的復雜度。
其次，工廠模式是1種典型的解耦模式，迪米特法則在工廠模式中表現的尤其明顯。假設調用者自己組裝產品需要增加依賴關系時，可以斟酌使用工廠模式。將會大大下降對象之間的耦合度。
再次，由于工廠模式是依托抽象架構的，它把實例化產品的任務交由實現類完成，擴大性比較好。也就是說，當需要系統有比較好的擴大性時，可以斟酌工廠模式，不同的產品用不同的實現工廠來組裝。
典型利用
要說明工廠模式的優點，可能沒有比組裝汽車更適合的例子了。場景是這樣的：汽車由發動機、輪、底盤組成，現在需要組裝1輛車交給調用者。假設不使用工廠模式，代碼以下：
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class Engine {
-
public void getStyle(){
-
System.out.println("這是汽車的發動機");
-
}
-
}
-
class Underpan {
-
public void getStyle(){
-
System.out.println("這是汽車的底盤");
-
}
-
}
-
class Wheel {
-
public void getStyle(){
-
System.out.println("這是汽車的輪胎");
-
}
-
}
-
public class Client {
-
public static void main(String[] args) {
-
Engine engine = new Engine();
-
Underpan underpan = new Underpan();
-
Wheel wheel = new Wheel();
-
ICar car = new Car(underpan, wheel, engine);
-
car.show();
-
}
-
}
可以看到，調用者為了組裝汽車還需要另外實例化發動機、底盤和輪胎，而這些汽車的組件是與調用者無關的，嚴重違背了迪米特法則，耦合度太高。并且非常不利于擴大。另外，本例中發動機、底盤和輪胎還是比較具體的，在實際利用中，可能這些產品的組件也都是抽象的，調用者根本不知道怎樣組裝產品。假設使用工廠方法的話，全部架構就顯得清晰了許多。
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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);
-
return car;
-
}
-
}
-
public class Client {
-
public static void main(String[] args) {
-
IFactory factory = new Factory();
-
ICar car = factory.createCar();
-
car.show();
-
}
-
}
使用工廠方法后，調用真個耦合度大大下降了。并且對工廠來講，是可以擴大的，以后如果想組裝其他的汽車，只需要再增加1個工廠類的實現就能夠。不管是靈活性還是穩定性都得到了極大的提高。
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