Java描述设计模式(03)：工厂方法模式

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一、工厂方法模式

1、生活场景

系统常见的数据导出功能：数据导出PDF、WORD等常见格式。

2、工厂方法模式

是类的创建模式，又叫做虚拟构造子(Virtual Constructor)模式或者多态性工厂（Polymorphic Factory）模式。工厂方法模式的用意是定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。

3、核心角色

1)、抽象工厂角色
这个角色的是工厂方法模式的核心，任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。在实际的系统中，这个角色也常常使用抽象类实现。

2)、具体工厂角色
担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体JAVA类。具体工厂角色含有与业务密切相关的逻辑，并且受到使用者的调用以创建导出类。

3)、抽象导出角色
工厂方法模式所创建的对象的超类，也就是所有导出类的共同父类或共同拥有的接口。在实际的系统中，这个角色也常常使用抽象类实现。

4)、具体导出角色
这个角色实现了抽象导出角色所声明的接口，工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体导出角色的实例。

4、代码UML关系图

5、源代码实现

// 客户端角色
public class C01_FactoryMethod {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "" ;
        ExportFactory factory = new ExportWordFactory () ;
        ExportFile exportWord = factory.factory("user-word") ;
        exportWord.export(data) ;
        factory = new ExportPdfFactory() ;
        ExportFile exportPdf =factory.factory("log-pdf") ;
        exportPdf.export(data) ;
    }
}
// 抽象工厂角色
interface ExportFactory {
    ExportFile factory (String type) ;
}
// 具体工厂角色
class ExportWordFactory implements ExportFactory {
    @Override
    public ExportFile factory(String type) {
        if ("user-word".equals(type)){
            return new ExportUserWordFile() ;
        } else if ("log-word".equals(type)){
            return new ExportLogWordFile() ;
        } else {
            throw new RuntimeException("没有找到对象") ;
        }
    }
}
class ExportPdfFactory implements ExportFactory {
    @Override
    public ExportFile factory(String type) {
        if ("user-pdf".equals(type)){
            return new ExportUserPdfFile() ;
        } else if ("log-pdf".equals(type)){
            return new ExportLogPdfFile() ;
        } else {
            throw new RuntimeException("没有找到对象") ;
        }
    }
}
// 抽象导出角色
interface ExportFile {
    boolean export (String data) ;
}
// 具体导出角色
class ExportUserWordFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("导出用户Word文件");
        return true;
    }
}
class ExportLogWordFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("导出日志Word文件");
        return true;
    }
}
class ExportUserPdfFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("导出用户Pdf文件");
        return true;
    }
}
class ExportLogPdfFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("导出日志Pdf文件");
        return true;
    }
}

二、Spring框架中应用

1、场景描述

基于spring框架的配置实现如下流程：汽车工厂根据不同的国家，生产不同类型的汽车。

2、核心工厂类

public class ProductCar implements CarFactory {
    private Map<String, CarEntity> carMap = null;
    public ProductCar() {
        carMap = new HashMap<>();
        carMap.put("china", new CarEntity("中国", "黑色","红旗"));
        carMap.put("america", new CarEntity("美国", "白色","雪佛兰"));
    }
    @Override
    public CarEntity getCar(String type) {
        return carMap.get(type);
    }
}

3、核心Xml配置文件

<bean id="productCarFactory" class="com.model.design.spring.node03.factoryMethod.ProductCar" />
<bean id="car1" factory-bean="productCarFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg name="type" value="china" />
</bean>
<bean id="car2" factory-bean="productCarFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg name="type" value="america" />
</bean>

4、测试类

1)、代码块

public class SpringTest {
    @Test
    public void test01 (){
        ApplicationContext context01 = new ClassPathXmlApplicationContext("/spring/spring-factorymethod.xml");
        CarEntity car1 = (CarEntity)context01.getBean("car1") ;
        CarEntity car2 = (CarEntity)context01.getBean("car2") ;
        System.out.println(car1);
        System.out.println(car2);
    }
}

2)、输出结果

CarEntity{country='中国', color='黑色', name='红旗'}
CarEntity{country='美国', color='白色', name='雪佛兰'}

三、工厂方法小结

工厂方法中，把创建类的动作延迟，就是通过对应的工厂来生成类的对象，这种设计方式符合“开闭”原则。缺点就是当产品的种类过多的时候，需要定义很多产品对应的工厂类。

四、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent