工厂方法模式

2019-11-06 08:26:03

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供稿：网友

1.工厂方法模式前言

在简单工厂模式中只提供了一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它需要知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，需要在其中加入必要的业务逻辑，这违背了“开闭原则”。此外，在简单工厂模式中，所有的产品都同一个工厂创建，工厂职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工厂方法模式则可以很好地解决这一问题。

在工厂方法模式中，我们不再提供一个统一的工厂类来创建所有的产品对象，而是针对不同的产品提供不同的工厂，系统提供一个与产品等级结构对应的工厂等级结构。

2.工厂方法模式定义

工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式，又可称作虚拟构造器模式或多态工厂模式。工厂方法模式是一种类创建型模式。

3.工厂方法模式结构

在工厂方法模式结构图中包含如下几个角色：

抽象产品(PRoduct)：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。

具体产品(ConcreteProduct)：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品一一对应。

抽象工厂(Factory)：在抽象工厂类中，声明了工厂方法，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。

具体工厂(ConcreteFactory)：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。

与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类。

典型代码如下：

interface Factory { public Product factoryMethod();}

在实际使用时，具体工厂类在实现工厂方法时除了创建具体产品对象之外，还可以负责产品对象的初始化工作以及一些资源和环境配置工作，例如连接数据库、创建文件等。

在客户端代码中，只需关心工厂类即可，不同的具体工厂可以创建不同的产品，典型的客户端代码片段如下所示：

......Factory factory;factory = new ConcreteFactory();Product product;product = factory.factoryMethod();......

4.工厂方法模式实例

Sunny公司开发人员决定使用工厂方法模式来设计日志记录器，其基本结构如下所示：

在上图中，Logger接口充当抽象产品，其子类FileLogger和DatabaseLogger充当具体产品，LoggerFactory接口充当抽象工厂，其子类FileLoggerFactory和DatabaseLoggerFactory充当具体工厂。

实例实现代码如下

工程目录结构：

日志记录器接口：抽象产品

package cn.red.factory.method;public interface Logger { void writeLog();}

文件日志记录器：具体产品

package cn.red.factory.method;public class FileLogger implements Logger { @Override public void writeLog() { System.out.println("文件日志记录器..."); }}

数据库日志记录器：具体产品

package cn.red.factory.method;public class DatabaseLogger implements Logger { @Override public void writeLog() { System.out.println("数据库日志记录..."); }}

日志记录器工厂接口：抽象工厂

package cn.red.factory.method;public interface LoggerFactory { Logger createLogger();}

文件日志记录器工厂类：具体工厂

package cn.red.factory.method;public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory { @Override public Logger createLogger() { Logger logger = new FileLogger(); return logger; }}

数据库日志记录器工厂类：具体工厂

package cn.red.factory.method;public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory { @Override public Logger createLogger() { Logger logger = new DatabaseLogger(); return logger; }}

客户端测试代码：

package cn.red.factory.method;public class Client { public static void main(String[] args) { LoggerFactory loggerFactory; Logger logger; loggerFactory = new FileLoggerFactory(); logger = loggerFactory.createLogger(); logger.writeLog(); }}