设计模式-工厂方法模式（Factory Method Pattern）

た入场券 2023-06-30 09:11 6阅读 0赞

推荐：[Java设计模式汇总][Java]

## 工厂方法模式 ##

**定义**  
工厂方法模式，定义抽象工厂类来负责定义创建对象的公共接口，而具体工厂类则负责生成具体的对象。与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类。

**类型**  
创建型。

**例子**  
Video类，所有视频的抽象。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public abstract class Video { 
        public abstract void produce();
    }

JavaVideo类，Java视频类，继承Video类。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class JavaVideo extends Video { 
        @Override
        public void produce() { 
            System.out.println("录制Java课程！");
        }
    }

PythonVideo类，Python视频类，继承Video类。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class PythonVideo extends Video { 
        @Override
        public void produce() { 
            System.out.println("录制Python课程！");
        }
    }

VideoFactory类，抽象工厂类，定义创建对象的公共接口。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public abstract class VideoFactory { 
        public abstract Video getVideo();
    }

JavaVideoFactory类，负责创建JavaVideo对象的具体工厂类，继承抽象工厂。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class JavaVideoFactory extends VideoFactory { 
        public Video getVideo() { 
            return new JavaVideo();
        }
    }

PythonVideoFactory类，负责创建PythonVideo对象的具体工厂类，继承抽象工厂。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class PythonVideoFactory extends VideoFactory { 
        public Video getVideo() { 
            return new PythonVideo();
        }
    }

应用层代码：

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            VideoFactory videoFactory = new JavaVideoFactory();
            Video video = videoFactory.getVideo();
            video.produce();
        }
    }

当我们需要增加一个新的视频时，工厂方法模式很好的遵守了开闭原则，我们只需要增加对应的视频类和创建该视频对象的具体工厂即可。

FEVideo类，前端视频类，继承Video类。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class FEVideo extends Video { 
        public void produce() { 
            System.out.println("录制FE课程！");
        }
    }

FEVideoFactory类，负责创建FEVideo对象的具体工厂类，继承抽象工厂。

package com.kaven.design.pattern.creational.factorymethod;
    
    public class FEVideoFactory extends VideoFactory { 
        public Video getVideo() { 
            return new FEVideo();
        }
    }

上面也说过，抽象工厂可以定义为接口，也可以定义为抽象类，我这里是定义为抽象类。

**适用场景**

1.  当一个类不知道它所需要的对象的类时，在工厂方法模式中，应用层不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的具体工厂类即可。
2.  当一个类希望通过其子类来指定创建对象时，在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品对象的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
3.  具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。

**优点**  
更加符合开闭原则，当需要增加一种新的产品时，只需要增加相应的具体产品类和相应的具体工厂类即可，而简单工厂模式则需要修改工厂类的`if-else`判断逻辑，会非常繁琐。

[设计模式的七大原则][Link 1]  
[设计模式-简单工厂模式（Simple Factory Pattern）][-_Simple Factory Pattern]

也更加符合单一职责原则，每个具体工厂类只负责创建对应的产品类，而简单工厂模式中的工厂类需要创建所有的产品类，存在很多`if-else`逻辑判断，既不美观，也很容易出现错误。并且简单工厂模式的工厂类一般使用静态工厂方法，不便于子类进行方法重写。工厂方法模式可以说是简单工厂模式的进一步抽象和拓展，在保留了简单工厂模式中创建对象由工厂类统一创建的同时（只不过工厂方法模式将工厂类进行抽象，创建对象的任务则由具体工厂类来完成），也让扩展变得简单，让继承变得可行，增加了程序的多态性。

**缺点**  
当需要增加一种新的产品时，除了增加新产品类外，还要提供与之对应的具体工厂类，此时，类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度；同时，系统便有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的内存、cpu消耗。由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在应用层代码中均使用抽象层来进行定义，增加了系统的抽象性、理解难度以及系统的实现难度。

如果有说错的地方，请大家不吝赐教（记得留言哦~~~~）。

[Java]: https://kaven.blog.csdn.net/article/details/104109975
[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_37960603/article/details/103991932
[-_Simple Factory Pattern]: https://blog.csdn.net/qq_37960603/article/details/103996017