定義：定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪一個(gè)類(lèi)，工廠方法使一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到其子類(lèi)。
類(lèi)型：創(chuàng)建類(lèi)模式
類(lèi)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(chǎn)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(shuō)一下工廠模式。工廠模式根據(jù)抽象程度的不同分為三種：簡(jiǎn)單工廠模式（也叫靜態(tài)工廠模式）、本文所講述的工廠方法模式、以及抽象工廠模式。工廠模式是編程中經(jīng)常用到的一種模式。它的主要優(yōu)點(diǎn)有：
- 可以使代碼結(jié)構(gòu)清晰，有效地封裝變化。在編程中，產(chǎn)品類(lèi)的實(shí)例化有時(shí)候是比較復(fù)雜和多變的，通過(guò)工廠模式，將產(chǎn)品的實(shí)例化封裝起來(lái)，使得調(diào)用者根本無(wú)需關(guān)心產(chǎn)品的實(shí)例化過(guò)程，只需依賴(lài)工廠即可得到自己想要的產(chǎn)品。
- 對(duì)調(diào)用者屏蔽具體的產(chǎn)品類(lèi)。如果使用工廠模式，調(diào)用者只關(guān)心產(chǎn)品的接口就可以了，至于具體的實(shí)現(xiàn)，調(diào)用者根本無(wú)需關(guān)心。即使變更了具體的實(shí)現(xiàn)，對(duì)調(diào)用者來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何影響。
- 降低耦合度。產(chǎn)品類(lèi)的實(shí)例化通常來(lái)說(shuō)是很復(fù)雜的，它需要依賴(lài)很多的類(lèi)，而這些類(lèi)對(duì)于調(diào)用者來(lái)說(shuō)根本無(wú)需知道，如果使用了工廠方法，我們需要做的僅僅是實(shí)例化好產(chǎn)品類(lèi)，然后交給調(diào)用者使用。對(duì)調(diào)用者來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品所依賴(lài)的類(lèi)都是透明的。
工廠方法模式：
通過(guò)工廠方法模式的類(lèi)圖可以看到，工廠方法模式有四個(gè)要素：
- 工廠接口。工廠接口是工廠方法模式的核心，與調(diào)用者直接交互用來(lái)提供產(chǎn)品。在實(shí)際編程中，有時(shí)候也會(huì)使用一個(gè)抽象類(lèi)來(lái)作為與調(diào)用者交互的接口，其本質(zhì)上是一樣的。
- 工廠實(shí)現(xiàn)。在編程中，工廠實(shí)現(xiàn)決定如何實(shí)例化產(chǎn)品，是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的途徑，需要有多少種產(chǎn)品，就需要有多少個(gè)具體的工廠實(shí)現(xiàn)。
- 產(chǎn)品接口。產(chǎn)品接口的主要目的是定義產(chǎn)品的規(guī)范，所有的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)都必須遵循產(chǎn)品接口定義的規(guī)范。產(chǎn)品接口是調(diào)用者最為關(guān)心的，產(chǎn)品接口定義的優(yōu)劣直接決定了調(diào)用者代碼的穩(wěn)定性。同樣，產(chǎn)品接口也可以用抽象類(lèi)來(lái)代替，但要注意最好不要違反里氏替換原則。
- 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品接口的具體類(lèi)，決定了產(chǎn)品在客戶端中的具體行為。
前文提到的簡(jiǎn)單工廠模式跟工廠方法模式極為相似，區(qū)別是：簡(jiǎn)單工廠只有三個(gè)要素，他沒(méi)有工廠接口，并且得到產(chǎn)品的方法一般是靜態(tài)的。因?yàn)闆](méi)有工廠接口，所以在工廠實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展性方面稍弱，可以算所工廠方法模式的簡(jiǎn)化版，關(guān)于簡(jiǎn)單工廠模式，在此一筆帶過(guò)。
適用場(chǎng)景：
不管是簡(jiǎn)單工廠模式，工廠方法模式還是抽象工廠模式，他們具有類(lèi)似的特性，所以他們的適用場(chǎng)景也是類(lèi)似的。
首先，作為一種創(chuàng)建類(lèi)模式，在任何需要生成復(fù)雜對(duì)象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點(diǎn)需要注意的地方就是復(fù)雜對(duì)象適合使用工廠模式，而簡(jiǎn)單對(duì)象，特別是只需要通過(guò)new就可以完成創(chuàng)建的對(duì)象，無(wú)需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個(gè)工廠類(lèi)，會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。
其次，工廠模式是一種典型的解耦模式，迪米特法則在工廠模式中表現(xiàn)的尤為明顯。假如調(diào)用者自己組裝產(chǎn)品需要增加依賴(lài)關(guān)系時(shí)，可以考慮使用工廠模式。將會(huì)大大降低對(duì)象之間的耦合度。
再次，由于工廠模式是依靠抽象架構(gòu)的，它把實(shí)例化產(chǎn)品的任務(wù)交由實(shí)現(xiàn)類(lèi)完成，擴(kuò)展性比較好。也就是說(shuō)，當(dāng)需要系統(tǒng)有比較好的擴(kuò)展性時(shí)，可以考慮工廠模式，不同的產(chǎn)品用不同的實(shí)現(xiàn)工廠來(lái)組裝。
典型應(yīng)用
要說(shuō)明工廠模式的優(yōu)點(diǎn)，可能沒(méi)有比組裝汽車(chē)更合適的例子了。場(chǎng)景是這樣的：汽車(chē)由發(fā)動(dòng)機(jī)、輪、底盤(pán)組成，現(xiàn)在需要組裝一輛車(chē)交給調(diào)用者。假如不使用工廠模式，代碼如下：
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class Engine { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)"); } } class Underpan { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車(chē)的底盤(pán)"); } } class Wheel { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車(chē)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(diào)用者為了組裝汽車(chē)還需要另外實(shí)例化發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)和輪胎，而這些汽車(chē)的組件是與調(diào)用者無(wú)關(guān)的，嚴(yán)重違反了迪米特法則，耦合度太高。并且非常不利于擴(kuò)展。另外，本例中發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)和輪胎還是比較具體的，在實(shí)際應(yīng)用中，可能這些產(chǎn)品的組件也都是抽象的，調(diào)用者根本不知道怎樣組裝產(chǎn)品。假如使用工廠方法的話，整個(gè)架構(gòu)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(diào)用端的耦合度大大降低了。并且對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)，是可以擴(kuò)展的，以后如果想組裝其他的汽車(chē)，只需要再增加一個(gè)工廠類(lèi)的實(shí)現(xiàn)就可以。無(wú)論是靈活性還是穩(wěn)定性都得到了極大的提高。
