设计模式——工厂方法模式详解

0.前言

写在最前面，本人的设计模式类博文，建议先看博文前半部分的理论介绍，再看后半部分的实例分析，最后再返回来复习一遍理论介绍，这时候你就会发现我在重点处标红的用心，对于帮助你理解设计模式有奇效哦~

实际上工厂模式分为三种，第一种是简单工厂模式，第二种是工厂方法模式，第三种是抽象工厂模式。

此篇为工厂方法模式的详解，那为什么跳过了简单工厂模式呢，是因为这两种模式差别不大，差异之处会在本文中指出，懂了工厂方法模式，稍微解释就懂了简单工厂模式。所以仔细看哦~

还有就是抽象工厂模式，限于篇幅，这个模式另外写了一篇，有兴趣可以阅读设计模式——抽象工厂设计模式详解。

 

1.工厂方法模式模式介绍

工厂方法模式定义：

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。

 

工厂方法模式包括的角色：

（1）抽象产品类：所创建产品的父类，给出一个抽象接口或抽象类，以及一般由具体产品类具体实现。

（2）具体产品类：抽象产品类的实现类，为实现某个具体产品的对象。

（3）抽象工厂类：工厂方法模式的核心（简单工厂模式无此抽象类），与应用程序无关。是具体工厂必须实现的接口或者必须继承的父类。

（4）具体工厂类：继承抽象工厂类，实现具体业务逻辑。

 

工厂方法模式的使用场景：

（1）在任何需要生成复杂对象的地方。

（2）客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心。

（3）工厂方法模式会导致类复杂化，在某些情况简单时，也许不需要使用工厂方法模式。

 

2. 工厂方法模式实现

下面是利用工厂方法模式“生产产品”的实例介绍，便于理解该模式如何运用。

 

2.1 产品抽象类

public abstract class Product{
public abstract void method();
} 

2.2 具体产品实现类

public class ProductA extends Product{
@override
public void method(){
System.out.println(“我是具体产品小A~”);
}
} 

public class ProductB extends Product{
@override
public void method(){
System.out.println(“我是具体产品小B~”);
}
} 

2.3 抽象工厂类（简单工厂模式无此抽象类）

public abstract class Factory{  
/** 
*抽象工厂方法 
*具体产生什么由子类决定 
*@return 具体产品对象 
*/  
public abstract Product createProduct();  
}   

2.4 具体（得到A产品）工厂类

public class ConcreteFactory extends Product {
@override
public Product createProduct(){
    return new ProductA();//若想得到产品B，改为 return new ProductB()即可
}
} 

2.5 使用

Factory factory = new ConcreteFactory();
Product product = factory.createProduct();
product.method();

3. 使用反射对该模式进行优化

可以向工厂方法的参数中传入一个Class类来决定生产哪一个产品，然后通过反射的方法完成，使代码更加简洁。具体实现如下：

实际上修改的是工厂类（两个），和使用时的部分代码。

3.1 抽象工厂类

public abstract class Factory{
/**
*抽象工厂方法
*具体产生什么由子类决定
*@param clz 产品对象的类型
*@return 具体产品对象
*/
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz);
} 

这里使用了Java里的泛型的概念，如果不太清楚泛型，可参考之前写过的Java泛型详解。

3.2 具体的工厂类，通过反射获取实例

public class ConcreteFactory extends Product {
@override
public <T extends Product> T  createProduct(Class<T> clz){
    Product product = null;
    try{
        product = (Product)Class.forName(clz.getName()).newInstance();
    }catch(Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
    return (T) product;
}
} 

3.3 使用

Factory factory = new ConcreteFactory();
Product product = factory.createProduct(ProductA.class);//根据需要产生不同的产品，传入不同的参数
product.method();

这样的方法比较简介明了，并且是动态实现的，当然也可以生成AB两个产品的工厂实现类，分别返回AB两种产品对象。这种拥有多个工厂的方式称为多工厂方法模式。

4. 简单工厂模式

哈哈，终于到了要介绍你在本篇开头介绍到的简单工厂模式了。

简单工厂模式是对工厂方法模式的简化，简化掉了抽象工厂类。显然，前提是必须确保工厂类只有一个。

我们要做的就是将对应的工厂方法改为静态方法即可：

public class Factory{  
/** 
*简单工厂模式的工厂类 
*@return 具体产品对象 
*/  
public static Product createProduct(){
        return new ProductA();
        //return new ProductB();
    }
}   

使用时：

Product product = Factory.createProduct();
product.method();

以上便完成了整个建造者模式的实现细节。

最后就是抽象工厂模式，有兴趣可以阅读设计模式——抽象工厂设计模式详解。

5. 工厂方法模式优缺点

工厂方法模式的优点：

（1）工厂模式完全负责设计原则，降低了对象之间的耦合度。

（2）很明显工厂方法模式依赖于抽象的架构，将实例化的任务交由子类去完成，有非常好的拓展性。

 

工厂方法模式的缺点：

每次为工厂方法模式添加新的产品都需要编写一个新的产品类，并引入抽象层（即如果增加新类型，则需要修改工厂，违背了开放封闭原则(ASD) ），导致类结构的复杂化。