設計模式（十）工廠方法模式

原創

鲁南周润发

2020-02-21 07:51

前言

在此前的設計模式（四）簡單工廠模式中我們介紹了簡單工廠模式，在這篇文章中我們來介紹下工廠方法模式，它同樣是創建型設計模式，而且又有些類似，文章的末尾會介紹他們之間的不同。

1.工廠方法模式簡介

工廠方法模式定義

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

工廠方法模式UML圖

找了下網上的UML圖，都畫的醜醜的，自己畫吧，結果就出來這麼一個更醜的UML圖：

Product：抽象產品類。
ConcreteProduct：具體產品類，實現Product接口。
Factory：抽象工廠類，該方法返回一個Product類型的對象。
ConcreteFactory：具體工廠類，返回ConcreteProduct實例。

2.工廠方法模式簡單實現

參考設計模式（四）簡單工廠模式這篇文章，我接着舉電腦生產的例子。

創建抽象產品

電腦產品類，它有一個start方法用於啓動電腦：

public abstract class Computer{
    public abstract void start();
}

創建具體產品

具體的電腦產品分別是聯想、惠普和華碩電腦：

public class LenovoComputer extends Computer {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("聯想電腦啓動");
    }
}

public class HpComputer extends Computer {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("惠普電腦啓動");
    }
}

public class AsusComputer extends Computer{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("華碩電腦啓動");
    }
}

創建抽象工廠

裏面有一個createComputer方法，想生產哪個品牌的電腦就生產那個：

public abstract class ComputerFactory {
    public abstract <T extends Computer> T createComputer(Class<T> clz);
}

具體工廠

廣達代工廠是一個具體的工廠，他繼承抽象工廠，通過反射來生產不同廠家的電腦：


/**
 * 廣達代工廠
 */
public class GDComputerFactor extends ComputerFactory {
    @Override
    public <T extends Computer> T createComputer(Class<T> clz) {
        Computer computer=null;
        String classname=clz.getName();

        try {
            //通過反射來生產不同廠家的電腦
            computer= (Computer) Class.forName(classname).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) computer;
    }
}

客戶端調用

public class Client {
    public static void main(String[]args) {
        ComputerFactory computerFactory = new GDComputerFactor();
        LenovoComputer mLenovoComputer=computerFactory.createComputer(LenovoComputer.class);
        mLenovoComputer.start();
        HpComputer mHpComputer=computerFactory.createComputer(HpComputer.class);
        mHpComputer.start();
        AsusComputer mAsusComputerr=computerFactory.createComputer(AsusComputer.class);
        mAsusComputerr.start();
    }
}

結構很簡單，看看下面的UML圖就更加容易理解了：

3.工廠方法與簡單工廠

簡單工廠模式我們都知道，在工廠類中包含了必要的邏輯判斷，根據不同的條件來動態實例化相關的類，對客戶端來說，去除了與具體產品的依賴，與此同時也會帶來一個問題：如果我們去增加產品，比如我們要生產蘋果電腦，那我們就需要在工廠類中在添加一個Case分支條件，這違背了開放封閉原則，我們對修改也開放了，不理解開放封閉的原則的同學可以查看設計模式（一）設計六大原則這篇文章。而工廠方法模式就沒有違背這個開放封閉原則，如果我們需要生產蘋果電腦，並不需要去修改工廠類，直接創建產品就好了。