工厂方法模式
模式动机与定义
模式动机
模式定义
- 工厂方法模式(Factory Method Pattern)简称工厂模式，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。
模式结构与分析
模式结构
工厂方法模式包含如下角色：
- Product:抽象产品
- ConcreteProduct:具体产品
- Factory:抽象工厂
- ConcreteFactory:具体工厂
模式分析
- 工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广
- 工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，并克服了它的缺点
- 核心的工厂类不再负责所有产品的创建，而是将具体创建工作交给其子类去完成
- 可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品
- 增加具体产品-->增加具体工厂，符合“开闭原则”
Java反射机制的应用
配置文件的应用
工具类XMLUtil代码片段
模式实例与解析
模式实例
电视机工厂：实例说明
- 将原有的电视机工厂进行分割，为每种品牌的电视机提供一个子工厂，海尔工厂专门负责生产海尔电视机，海信工厂专门负责生产海信电视机，如果需要生产TCL电视机或创维电视机，只需要对应增加一个新的TCL工厂或创维工厂即可，原有的工厂无需做任何修改，使得整个系统具有更好的灵活性和可扩展性。
电视机工厂：参考类图
电视机工厂：参考代码
代码结构：
TV接口
package factorymethod;
public interface TV {
public void play();
}
HaierTV类
package factorymethod;
public class HaierTV implements TV {
@Override
public void play() {
System.out.println("海尔电视机播放中···");
}
}
HisenseTV类
package factorymethod;
public class HisenseTV implements TV {
@Override
public void play() {
System.out.println("海信电视机播放中···");
}
}
TVFactory接口
package factorymethod;
public interface TVFactory {
public TV produceTV();
}
HaierTVFactory类
package factorymethod;
public class HaierTVFactory implements TVFactory {
@Override
public TV produceTV() {
System.out.println("海尔电视机工厂生产海尔电视机！");
return new HaierTV();
}
}
HisenseTVFactory类
package factorymethod;
public class HisenseTVFactory implements TVFactory {
@Override
public TV produceTV() {
System.out.println("海信电视机工厂生产海信电视机！");
return new HisenseTV();
}
}
FactoryMethodconfig.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
<className>factorymethod.HisenseTVFactory</className>
<!--<className>factorymethod.HaierTVFactory</className>-->
</config>
XMLUtil类
package factorymethod;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.File;
public class XMLUtil {
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
public static Object getBean(){
try {
//创建文档对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
Document doc;
doc = builder.parse(new File("D:\MyNewWorld\Study_JAVA\MyHome\Write_java\My_Maven\src\main\resources\FactoryMethodconfig.xml"));
//获取包含类名的文本节点
NodeList n1 = doc.getElementsByTagName("className");
Node classNode = n1.item(0).getFirstChild();
String cName = classNode.getNodeValue();
//通过类名生成实例对象并将其返回
Class c = Class.forName(cName);
Object obj = c.newInstance();
return obj;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
Client类
package factorymethod;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
try {
TV tv;
TVFactory factory;
factory = (TVFactory) XMLUtil.getBean();
tv = factory.produceTV();
tv.play();
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
运行结果
模式效果与应用
工厂方法模式优点
- 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
- 能够让工厂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。
- 在系统中加入新产品时，完全符合开闭原则
工厂方法模式缺点
- 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，会给系统带来一些额外的开销。
- 增加了系统的抽象性和理解难度。
在以下情况下可以使用工厂方法模式：
- 客户端不知道它所需要的对象的类(客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体产品对象由具体工厂类创建)
- 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象