工厂方法模式

  • 文章来源:ThinkKeep 的 design-patterns 项目
  • 作者:JasonThink
  • 审阅者:@shixinzhang工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式,它属于类创建型模式。在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成,即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

《工厂方法模式》

代码:

public static void main(String[] args) {
        //Http
        ProtocolFactory factory = new HTTPFactory();
        Protocol protocol = factory.createProtocol();
        protocol.performRequest();
        //UDP
        factory = new UDPFactory();
        protocol = factory.createProtocol();
        protocol.performRequest();
        //TCP
        factory = new TCPFactory();
        protocol = factory.createProtocol();
        protocol.performRequest();
}

上面的代码, 分别通过不同的协议工厂创建不同协议类, 方便客户端调用。这样客服端不需要关心哪种具体产品类将被实例化这一细节,也不需知道具体的类的类名, 当再有更多协议更方便扩展,也遵循「对扩展开放,对修改关闭」的原则。如果细心的同学可能会发现, 三段代码有相同的地方, 是的, 可以进一步重构, 像这样createFactory(int protocol),这里为了更方便大家看懂工厂方法,就分开来写了。

运行结果:
《工厂方法模式》

优点

  • 在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
  • 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象,而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
  • 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。

缺点

  • 在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。
  • 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。

使用场景

当我们遇见下列场景,可以考虑工作方法模式:

  • 我们不能预先知道被创建对象的类型,如我们在不知道发送网络请求用什么协议(TCP、UPD 或 HTTP), 就像上面的例子。
  • 一个类想要他的子类指定它的创建的实例
  • 将创建的对象的任务委托给多个工厂子类中的其中一个, 调用者在使用时可以无需关系是哪个工厂子类创建产品, 需要时动态指定, 可将具体工厂类名存储在配置文件或数据中。

Android 应用实例

Android 中用到了太多的工厂类,其中有用工厂方法模式的,比如AsyncTask类中工厂的具体实现如下:

//工厂实现类
private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
    public Thread newThread(Runnable r) {
        return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
};

上面代码中 ThreadFactory 就是工厂方式的类的实现。

    原文作者:算法小白
    原文地址: https://juejin.im/entry/5847e30aac502e006bba660a
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