03-工厂方法模式

工厂方法模式

工厂方法模式是对简单工厂模式的进一步抽象化，好处是可以是系统在不修改原有代码情况下引入新的产品，即满足开闭原则。

模式的结构与实现

简单工厂模式的主要角色：

• 抽象工厂(Abstract Factory):提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品。
• 具体工厂(Factory)：主要实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
• 抽象产品(AbstractProduct)：定义了产品的规范，描述了产品的主要特征和功能。
• 具体产品(Product)：实现抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，和具体工厂一一对应。

UML类图

实例

需求：创建一个可以绘制不同形状的绘图工具，可以绘制圆形，正方形，三角形，每个图形都会有一个draw()方法用于绘图。

分析可知正方形，三角形，圆都有一个共同的draw方法，所以在它们的公共父类(AbstractProduct)里声明一个draw方法。
实现代码步骤如下：

1. 创建产品顶层抽象类,定义具体产品的公共接口AbstractProduct

   public interface AbstractProduct {
       void draw();
   }

2. 创建具体的产品类

   //圆形产品
   public class CircleShape implements  AbstractProduct {
   
        public CircleShape(){
            System.out.println("CircleShape created");
        }
   
        public void draw() {
            System.out.println("CircleShape 正在绘制圆形图案");
        }
   }
   //正方形产品
   public class RectShape implements AbstractProduct {
   
        public RectShape(){
            System.out.println("RectShape created");
        }
   
        public void draw() {
            System.out.println("RectShape 正在正方形图案");
        }
    }
    //三角形产品
    public class TriangleShape implements AbstractProduct {
   
        public TriangleShape(){
            System.out.println("TriangleShape created");
        }
   
        public void draw() {
            System.out.println("TriangleShape 正在绘制三角形图案");
        }
    }

3. 创建抽象工厂类

   public interface ShapeFactory {
        AbstractProduct getProduct();
   }

4. 创建工厂实现类

   public class CircleShapeFactory implements ShapeFactory {
       public AbstractProduct getProduct() {
           return new CircleShape();
       }
   }
   public class RectShapeFactory implements ShapeFactory {
   
       public AbstractProduct getProduct() {
           return new RectShape();
       }
   }
   public class TriangleShapeFactory implements ShapeFactory {
   
       public AbstractProduct getProduct() {
           return new TriangleShape();
       }
   }

5. client根据调用工厂类静态方法，通过不通参数创建不同的产品实例

   public class Client {
   
        public static void main(String[] args) {
            CircleShapeFactory circleShapeFactory = new CircleShapeFactory();
            AbstractProduct circleShapeFactoryProduct = circleShapeFactory.getProduct();
            circleShapeFactoryProduct.draw();
            RectShapeFactory rectShapeFactory = new RectShapeFactory();
            AbstractProduct rectShapeFactoryProduct = rectShapeFactory.getProduct();
            rectShapeFactoryProduct.draw();
            TriangleShapeFactory triangleShapeFactory = new TriangleShapeFactory();
            AbstractProduct triangleShapeFactoryProduct = triangleShapeFactory.getProduct();
            triangleShapeFactoryProduct.draw();
        }
   }

6. 结果输出

CircleShape created
CircleShape 正在绘制圆形图案
RectShape created
RectShape 正在正方形图案
TriangleShape created
TriangleShape 正在绘制三角形图案

总结

优点

• 只需要知道具体工厂的名称就可以得到所要的产品，无需知道产品的具体创建过程。
• 灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个对应的工厂类。
• 典型的解耦框架。

缺点

• 类的个数增加，代码复杂度增加。
• 系统抽象难度增加。
• 一个抽象产品只能创建一种产品。

应用场景

1. 客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。
2. 创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。
3. 客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌。