Java中關於工廠方法模式的具體分析

這篇文章主要介紹了工廠方法模式_動力節點Java學院整理的相關資料,需要的朋友可以參考下

##：定義一個用於創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類，工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

類型：建立類別模式

#類別圖：

工廠方法模式代碼

interface IProduct { 
  public void productMethod(); 
} 
class Product implements IProduct { 
  public void productMethod() { 
    System.out.println("产品"); 
  } 
} 

interface IFactory { 
  public IProduct createProduct(); 
} 
 
class Factory implements IFactory { 
  public IProduct createProduct() { 
    return new Product(); 
  } 
} 

public class Client { 
  public static void main(String[] args) { 
    IFactory factory = new Factory(); 
    IProduct prodect = factory.createProduct(); 
    prodect.productMethod(); 
  } 
}

工廠模式：

首先需要說一下工廠模式。工廠模式依抽象程度的不同分為三種：簡單工廠模式（也叫靜態工廠模式）、本文所述的工廠方法模式、以及抽象工廠模式。工廠模式是程式設計中常用到的模式。它的主要優點有：

• 可以讓程式碼結構清晰，有效地封裝變更。在程式設計中，產品類別的實例化有時是比較複雜和多變的，透過工廠模式，將產品的實例化封裝起來，使得呼叫者根本無需關心產品的實例化過程，只需依賴工廠即可得到自己想要的產品。

• 對呼叫者屏蔽具體的產品類別。如果使用工廠模式，呼叫者只關心產品的介面就可以了，至於具體的實現，呼叫者根本無需關心。即使變更了具體的實現，對呼叫者來說沒有任何影響。

• 降低耦合度。產品類的實例化通常來說是很複雜的，它需要依賴很多的類，而這些類對於呼叫者來說根本無需知道，如果使用了工廠方法，我們需要做的只是實例化好產品類，然後交給呼叫者使用。對呼叫者來說，產品所依賴的類別都是透明的。

 工廠方法模式：

#       以工廠方式模式的類別圖可看到，工廠方法模式有四個要素：

• 工廠介面。工廠介面是工廠方法模式的核心，與呼叫者直接互動用來提供產品。在實際編程中，有時也會使用一個抽象類別來作為與呼叫者互動的接口，其本質上是一樣的。

• 工廠實作。在程式設計中，工廠實現決定如何實例化產品，是實現擴展的途徑，需要有多少種產品，就需要有多少個具體的工廠實現。

• 產品介面。產品介面的主要目的是定義產品的規範，所有的產品實作都必須遵循產品介面定義的規範。產品介面是呼叫者最關心的，產品介面定義的優劣直接決定了呼叫者程式碼的穩定性。同樣，產品介面也可以用抽象類別來代替，但要注意最好不要違反里氏替換原則。

• 產品實作。實現產品介面的具體類別，決定了產品在客戶端中的具體行為。
  

        前文提到的簡單工廠模式跟工廠方法模式極為相似，差異是：簡單工廠只有三個要素，他沒有工廠接口，並且得到產品的方法一般是靜態的。因為沒有工廠接口，所以在工廠實現的擴展性方面稍弱，可以算所工廠方法模式的簡化版，關於簡單工廠模式，在此一筆帶過。

適用場景：

        不管是簡單工廠模式，工廠方法模式還是抽象工廠模式，他們具有類似的特性，所以他們的適用場景也是類似的。

        首先，作為建立類別模式，在任何需要產生複雜物件的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點要注意的地方就是複雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要透過new就可以完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的複雜度。

       其次，工廠模式是典型的解耦模式，迪米特法則在工廠模式中表現的特別明顯。當調用者自己組裝產品需要增加依賴關係時，可以考慮使用工廠模式。將會大幅降低物件之間的耦合度。

       再，由於工廠模式是依賴抽象架構的，因此它把實例化產品的任務交由實現類別完成，擴展性比較好。也就是說，當需要係統有較好的擴展性時，可以考慮工廠模式，不同的產品用不同的實作工廠來組裝。     

典型應用

#

要说明工厂模式的优点，可能没有比组装汽车更合适的例子了。场景是这样的：汽车由发动机、轮、底盘组成，现在需要组装一辆车交给调用者。假如不使用工厂模式，代码如下：

class Engine { 
  public void getStyle(){ 
    System.out.println("这是汽车的发动机"); 
  } 
} 
class Underpan { 
  public void getStyle(){ 
    System.out.println("这是汽车的底盘"); 
  } 
} 
class Wheel { 
  public void getStyle(){ 
    System.out.println("这是汽车的轮胎"); 
  } 
} 
public class Client { 
  public static void main(String[] args) { 
    Engine engine = new Engine(); 
    Underpan underpan = new Underpan(); 
    Wheel wheel = new Wheel(); 
    ICar car = new Car(underpan, wheel, engine); 
    car.show(); 
  } 
}

可以看到，调用者为了组装汽车还需要另外实例化发动机、底盘和轮胎，而这些汽车的组件是与调用者无关的，严重违反了迪米特法则，耦合度太高。并且非常不利于扩展。另外，本例中发动机、底盘和轮胎还是比较具体的，在实际应用中，可能这些产品的组件也都是抽象的，调用者根本不知道怎样组装产品。假如使用工厂方法的话，整个架构就显得清晰了许多。

interface IFactory { 
  public ICar createCar(); 
} 
class Factory implements IFactory { 
  public ICar createCar() { 
    Engine engine = new Engine(); 
    Underpan underpan = new Underpan(); 
    Wheel wheel = new Wheel(); 
    ICar car = new Car(underpan, wheel, engine); 
    return car; 
  } 
} 
public class Client { 
  public static void main(String[] args) { 
    IFactory factory = new Factory(); 
    ICar car = factory.createCar(); 
    car.show(); 
  } 
}

        使用工厂方法后，调用端的耦合度大大降低了。并且对于工厂来说，是可以扩展的，以后如果想组装其他的汽车，只需要再增加一个工厂类的实现就可以。无论是灵活性还是稳定性都得到了极大的提高。

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