原文地址:http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7348707
定義: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:創建類模式
類圖:
工廠方法模式代碼
- interface IProduct {
- public void productMethod();
- }
- class Product implements IProduct {
- public void productMethod() {
- System.out.println("產品");
- }
- }
- 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。工廠模式根據抽象程度的不同分爲三種:簡單工廠模式(也叫靜態工廠模式)、本文所講述的工廠方法模式、以及抽象工廠模式。工廠模式是編程中經常用到的一種模式。它的主要優點有:
- 可以使代碼結構清晰,有效地封裝變化。在編程中,產品類的實例化有時候是比較複雜和多變的,通過工廠模式,將產品的實例化封裝起來,使得調用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。
- 對調用者屏蔽具體的產品類。如果使用工廠模式,調用者只關心產品的接口就可以了,至於具體的實現,調用者根本無需關心。即使變更了具體的實現,對調用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,而這些類對於調用者來說根本無需知道,如果使用了工廠方法,我們需要做的僅僅是實例化好產品類,然後交給調用者使用。對調用者來說,產品所依賴的類都是透明的。
工廠方法模式:
通過工廠方法模式的類圖可以看到,工廠方法模式有四個要素:
- 工廠接口。工廠接口是工廠方法模式的核心,與調用者直接交互用來提供產品。在實際編程中,有時候也會使用一個抽象類來作爲與調用者交互的接口,其本質上是一樣的。
- 工廠實現。在編程中,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。
- 產品接口。產品接口的主要目的是定義產品的規範,所有的產品實現都必須遵循產品接口定義的規範。產品接口是調用者最爲關心的,產品接口定義的優劣直接決定了調用者代碼的穩定性。同樣,產品接口也可以用抽象類來代替,但要注意最好不要違反里氏替換原則。
- 產品實現。實現產品接口的具體類,決定了產品在客戶端中的具體行爲。
前文提到的簡單工廠模式跟工廠方法模式極爲相似,區別是: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。因爲沒有工廠接口,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,作爲一種創建類模式,在任何需要生成複雜對象的地方,都可以使用工廠方法模式。有一點需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,特別是只需要通過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,工廠模式是一種典型的解耦模式,迪米特法則在工廠模式中表現的尤爲明顯。假如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。將會大大降低對象之間的耦合度。
再次,由於工廠模式是依靠抽象架構的,它把實例化產品的任務交由實現類完成,擴展性比較好。也就是說,當需要系統有比較好的擴展性時,可以考慮工廠模式,不同的產品用不同的實現工廠來組裝。
典型應用
要說明工廠模式的優點,可能沒有比組裝汽車更合適的例子了。場景是這樣的:汽車由發動機、輪、底盤組成,現在需要組裝一輛車交給調用者。假如不使用工廠模式,代碼如下:
- class Engine {
- public void getStyle(){
- System.out.println("這是汽車的發動機");
- }
- }
- class Underpan {
- public void getStyle(){
- System.out.println("這是汽車的底盤");
- }
- }
- class Wheel {
- public void getStyle(){
- System.out.println("這是汽車的輪胎");
- }
- }
- 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,調用者爲了組裝汽車還需要另外實例化發動機、底盤和輪胎,而這些汽車的組件是與調用者無關的,嚴重違反了迪米特法則,耦合度太高。並且非常不利於擴展。另外,本例中發動機、底盤和輪胎還是比較具體的,在實際應用中,可能這些產品的組件也都是抽象的,調用者根本不知道怎樣組裝產品。假如使用工廠方法的話,整個架構就顯得清晰了許多。
- 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();
- }
- }
使用工廠方法後,調用端的耦合度大大降低了。並且對於工廠來說,是可以擴展的,以後如果想組裝其他的汽車,只需要再增加一個工廠類的實現就可以。無論是靈活性還是穩定性都得到了極大的提高。