设计模式之2 工厂方法模式

以你之姓@ 2022-06-01 13:38 135阅读 0赞

## 工厂方法模式 ##

### uml类图 ###

![这里写图片描述][SouthEast]

### 定义 ###

Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instance.  
Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法是一个类的实例化延迟到其子类。

抽象产品类：负责定义产品的共性，实现对事物最抽象的定义  
具体产品类：  
抽象工厂类：对客户暴露的入口，负责定义工厂的功能  
具体工厂类：

### 实现 ###

1.  抽象产品类（接口）

Machine.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method * @date 2018/1/30 15:58 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public interface Machine { 
 // 车发动起来
 void start() ;
 // 车加速度
 void speed() ;
 // 车制动
 void stop() ;
 }

1.  具体产品类

Car.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method.product * @date 2018/1/30 16:03 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public class Car implements Machine{ 
 private final Logger _logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass()) ;
 @Override
 public void start() {
 _logger.info("汽车启动啦");
 }
 
 @Override
 public void speed() {
 _logger.info("汽车加速啦");
 }
 
 public void blow() {
 _logger.info("汽车按铃啦");
 }
 
 @Override
 public void stop() {
 _logger.info("汽车停车啦");
 }
 }

Truck.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method.product * @date 2018/1/30 16:04 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public class Truck implements Machine{ 
 private final Logger _logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass()) ;
 @Override
 public void start() {
 _logger.info("卡车启动啦");
 }
 
 @Override
 public void speed() {
 _logger.info("卡车加速啦");
 }
 
 public void blow() {
 _logger.info("卡车按铃啦");
 }
 
 @Override
 public void stop() {
 _logger.info("卡车停车啦");
 }
 }

Bike.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method.product * @date 2018/1/30 16:04 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public class Bike implements Machine{ 
 private final Logger _logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass()) ;
 @Override
 public void start() {
 _logger.info("自行车启动啦");
 }
 
 @Override
 public void speed() {
 _logger.info("自行车加速啦");
 }
 
 @Override
 public void stop() {
 _logger.info("自行车停车啦");
 }
 }

1.  抽象工厂类

Factory.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method * @date 2018/1/30 15:57 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public abstract class Factory { 
 
 public abstract <T extends Machine> T createMachine(Class<T> c);
 }

MachineFactory.java

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method * @date 2018/1/30 16:01 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public class MachineFactory extends Factory{ 
 @Override
 public <T extends Machine> T createMachine(Class<T> c) {
 Machine machine = null ;
 try {
 machine = (Machine) Class.forName(c.getName()).newInstance();
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 return (T) machine;
 }
 }

1.  测试

/** * @author heshiyuan * @description * @path java-design-pattern/com.hsy.java.design.pattern.method.client * @date 2018/1/30 16:13 * @github http://github.com/shiyuan2he * @email shiyuan4work@sina.com * Copyright (c) 2018 shiyuan4work@sina.com All rights reserved. * @price ¥5 微信：hewei1109 */
 public class ClientTest { 
 @Test
 public void createMachine(){
 // 打包给客户的集装箱
 List<Machine> list = new ArrayList<>() ;
 /** * 实例化一个造车工厂 */
 Factory factory = new MachineFactory() ;
 /** * 1.客户下订单，开始造车（2辆汽车，2两卡车，2两自行车） */
 // 造汽车生产线
 for(int i=0;i<2;i++){
 list.add(factory.createMachine(Car.class));
 }
 // 造卡车生产线
 for(int i=0;i<2;i++){
 list.add(factory.createMachine(Truck.class));
 }
 // 造自行车生产线
 for(int i=0;i<2;i++){
 list.add(factory.createMachine(Bike.class));
 }
 
 //客户开始测验每辆车的性能
 list.forEach(ele -> {
 ele.start() ;
 ele.speed();
 ele.stop();
 if(ele instanceof Car){
 ((Car) ele).blow();
 }
 if(ele instanceof Truck){
 ((Truck) ele).blow();
 }
 });
 }
 }

### 优点 ###

1.  良好的封装行，代码结构清晰
2.  工厂方法模式的扩展性非常优秀。
    
    增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成“拥抱变化”
3.  屏蔽产品类
    
    产品类的实现如果变化，调用者不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不要发生变化。  
    因为产品中的实例化工作是由工厂类负责的。
4.  工厂方法模式是典型的解耦框架。
    
    高层模块需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特法则-我不需要的就不要去交流
    
    也符合依赖倒置原则-只依赖产品类的抽象；
    
    也符合里氏替换原则-使用产品子类替换产品父类；

### 使用场景 ###

1.  工厂方法模式是new一个对象的替代品，所以在所有需要生成对象的地方都可以使用，但是需要慎重的考虑是否要增加一个工厂类进行管理，增加代码的复杂度;
2.  需要灵活的、可扩展的框架时，可以考虑采用工厂方法模式。
    
    万物皆对象，那万物也就皆产品类，例如需要设计一个连接邮件服务器的框架，有三种网络协议可供选择：pop3、imap、http，我们就可以把这三种  
    连接方法作为产品类，定义一个接口，然后定义对邮件的操作方法，用不同的方法实现三个具体的产品类，再定义一个工厂方法，按照不同的传入条件，  
    选择不同的连接方式。如此设计，可以做到完美的扩展，如果某些邮件服务器提供了WebService接口，我们只要增加一个产品类就可以了。
3.  工厂方法模式可以用在异构项目中。
    
    例如，通过webservice与一个非Java的项目交互，虽然WebService号称是可以做到异构系统的同构化，但是在实际的开发中，还是会碰到很多问题，  
    如类型问题、wsdl文件的支持问题等。从WSDL中产生的对象都认为是一个产品，然后由一个具体的工厂类进行管理，减少与外围系统的耦合。
4.  可以使用在测试驱动开发的框架下。

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