【设计模式】（二）工厂方法模式详解

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结合代码示例针对工厂方法模式进行详细讲解

前言

工厂方法模式是一种创建型设计模式，旨在提供一种统一的方式来创建对象，将对象的实例化过程封装在一个单独的类中。
这种模式通过定义一个公共的接口来创建对象，但允许子类决定实例化哪个类，从而将调用者和实现类解耦，提高了系统的可扩展性和灵活性。
工厂方法模式的核心本质：实例化对象不使用new，由工厂方法代替

一、工厂方法模式的特点

• 封装性：将对象的创建过程封装在工厂类中，客户端代码通过工厂类来创建对象，而无需知道具体的创建逻辑。
• 解耦：实现了客户端代码与具体产品类的解耦，客户端只需关心产品的接口，而无需关心产品的具体实现。
• 可扩展性：当需要添加新的产品时，只需扩展工厂类即可，无需修改客户端代码。

二、简单工厂模式

简单工厂方法又称静态工厂方法模式，通过一个专门的工厂类来创建对象，无需将对象的实例化过程放在客户端代码中。

2.1 代码示例

Car.java

public interface Car { 
     void name(); } 

Tesla.java

public class Tesla implements Car{ 
     @Override public void name() { 
     System.out.println("Tesla"); } } 

BYD.java

public class BYD implements Car{ 
     @Override public void name() { 
     System.out.println("BYD"); } } 

CarFactory.java

public class CarFactory { 
     public static Car getCar(String name){ 
     if (name.equals("BYD")){ 
     return new BYD(); }else if (name.equals("Tesla")){ 
     return new Tesla(); }else { 
     return null; } } } 

2.2 优缺点分析

• 优点
  客户端代码简单，易于添加新的产品。
  
• 缺点
  简单工厂违反开闭原则，增加新产品时需要修改工厂类。
  

三、工厂方法模式

工厂方法模式中定义了一个用于创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类

3.1 代码示例

• UML类图
  
  车产品接口
  
  

public interface Car { 
     / * 获取汽车品牌 * * @return */ public String getBrand(); / * 获取汽车创始人 * * @return */ public String getFounder(); / * 获取汽车颜色 * * @return */ public String getColor(); / * 输出车辆信息 * PS:此方法在各实现类中的实现均一致，故可选择将此接口改为抽象类，将此方法放在抽象类中实现作为公共方法 * @return */ public void printCarInfo(); } 

具体产品类

public class BYDCar implements Car{ 
     @Override public String getBrand() { 
     return "比亚迪"; } @Override public String getFounder() { 
     return "王传福"; } @Override public String getColor() { 
     return "白色"; } @Override public void printCarInfo() { 
     System.out.println(String.format("品牌：%s\n创始人：%s\n车身颜色：%s",this.getBrand(),this.getFounder(),this.getColor())); } } 

public class TeslaCar implements Car{ 
     @Override public String getBrand() { 
     return "Tesla"; } @Override public String getFounder() { 
     return "Alon Mask"; } @Override public String getColor() { 
     return "白色"; } @Override public void printCarInfo() { 
     System.out.println(String.format("品牌：%s\n创始人：%s\n车身颜色：%s",this.getBrand(),this.getFounder(),this.getColor())); } } 

工厂接口

public interface CarFactory { 
     //生产车 public Car createCar(); } 

具体工厂类

public class BYDCarFactory implements CarFactory{ 
     @Override public Car createCar() { 
     return new BYDCar(); } } 

public class TeslaCarFactory implements CarFactory{ 
     @Override public Car createCar() { 
     return new TeslaCar(); } } 

3.2 优缺点分析

• 优点
  将对象的创建与使用解耦，提高了系统的可扩展性和灵活性；遵循了开闭原则，可以在不修改具体产品类的情况下引入新的产品。
  
• 缺点
• 当产品种类较多时，需要定义多个工厂类，增加了系统的复杂度。

总结

工厂方法模式在项目中使用非常频繁，是一种典型的解耦框架。但在项目中何时使用、如何熟练使用，还需要加深对工厂方法模式的思考。同时，在项目中工厂方法模式经常与模板方法模式、策略模式、原型模式等混合使用，进而产生更优秀的架构设计。