工厂方法模式——五种创建型模式之一

1.前言

还记得建造者模式吗?通过一步步的设置,或者实现不同的Builder类可以创建出不同的对象。但是,扩展性仍觉得不够,要么设置属性的操作空间很小,要么必须得按流程办事。所以希望有一种设计模式能够更加自由地创建对象,对外是统一的调用方法,对内则提供的对象可以独立地构造。

2.概念

工厂方法模式要求定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。还记得依赖倒置原则吗?不记得可以看这里。依赖倒置可以将代码的具体实现封装起来,对调用者隐藏内部操作,降低了彼此之间的耦合度,使业务逻辑产生的变化只会影响实现类。而工厂方法模式完全符合这项原则。

3.场景

工厂要生产两种油性笔,根据使用的材料分为高端金属外壳和大众塑料外壳。要注意的是,笔具有写的功能,而工厂具有生产的功能。

4.写法

第一步,声明产品和工厂的操作规范,方便客户使用。

public interface Pen {
    
    void write();

}
public interface Factory {
    
    Pen produce();

}

第二步,分别实现两种产品及生产产品的工厂。

public class MetalPen implements Pen {

    @Override
    public void write() {
        System.out.println("我是高端金属笔");
    }

}
public class PlasticPen implements Pen {

    @Override
    public void write() {
        System.out.println("我是大众塑料笔");
    }

}
public class MetalFactory implements Factory {

    @Override
    public Pen produce() {
        return new MetalPen();
    }

}
public class PlasticFactory implements Factory {

    @Override
    public Pen produce() {
        return new PlasticPen();
    }

}

第三步,客户通知工厂开始生产。

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        new MetalFactory().produce().write();;
        new PlasticFactory().produce().write();
    }

}

以上就是最常用的工厂方法模式,称为多工厂方法模式。当需要增加一种产品时,只需要实现对应的产品类和工厂类即可,非常方便。若因需修改产品时,仅修改对应的产品类即可。
  细心的你发现了没有,若产品数量一直增加下去,那岂不是要造一堆工厂,不符合实际呀。最好的办法是,同一个工厂根据不同的设计图生产不同的笔。所以引入另一种工厂方法模式,叫简单工厂模式或者静态工厂模式。开始对上面的代码进行改造:

// 通过传入的Class类和反射决定生产的产品
public class Factory {
    
    public static <T extends Pen> T produce(Class<T> clz) {
        Pen pen = null;
        try {
            pen = (Pen) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) pen;
    }

}
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 让我生产啥就生产
        Factory.produce(MetalPen.class).write();
        Factory.produce(PlasticPen.class).write();
    }

}

现在的代码,比原来的少了一层工厂抽象,更加简洁,而且动态性增强。传入的产品类相当于图纸,更符合现实生活中的情况。

5.总结

工厂方法模式是一个很好的设计模式,结构清晰,有效地封装变化。但是会增加代码层级,引入较多的类,所以用new就可以创建的对象无需使用工厂方法模式。这里提供的产品是完整的对象,细节在构造函数中封装,那么若工厂是生产零部件,由用户自己组装时,又会如何呢?不同工厂生产不同的产品,同一个工厂生产不同档次的产品,如何按需组合?下一篇抽象工厂模式,将会探讨这个问题。

    原文作者:lanceJin
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/4d82b27ecca1
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