設計模式 —— 工廠模式（Factory Pattern）

工廠模式（FactoryPattern）

概念：

工廠模式 定義了一個創建對象的接口，但由子類決定要實例化的類是哪一個。工廠方法讓類把實例化推遲到子類。

組成：

工廠模式由 Product 和 Factory 組成。

抽象產品（Product）：所有產品實現的接口
具體產品（ConcreteProduct）：被工廠創建的具體產品
抽象工廠（Creator）：所有工廠的抽象類
具體工廠（ConcreteCreator）：某個具體對象的工廠

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例子：

超市（工廠）有很多食物，但不同地區超市食物種類不同。

食物：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

//抽象 Food 類
public abstract class Food {
    public String name;
    public float price;

    public String getName() {
        return name;
    }
}

牛奶：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class Milk extends Food {
    public Milk() {
        name = "milk";
        price = 2;
    }
}

糖

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class Sugar extends Food {
    public Sugar() {
        name = "sugar";
        price = 4;
    }
}

可樂：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class Coke extends Food {
    public Coke() {
        name = "coke";
        price = 3;
    }
}

超市（抽象類）：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public abstract class SuperMarket {
    public Food buyFood(String type) {
        Food food;

        food = findFood(type);

        return food;
    }
    //抽象方法，交給子類去實現
    protected abstract Food findFood(String type);
}

西安超市：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class XiAnSuperMarket extends SuperMarket {
    @Override
    protected Food findFood(String type) {
        if (type.equals("milk")) {
            return new Milk();
        }else if (type.equals("sugar")) {
            return new Sugar();
        }else
            return null;
    }
}

北京超市：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class BeiJingSuperMarket extends SuperMarket {
    @Override
    protected Food findFood(String type) {
        if (type.equals("milk")) {
            return new Milk();
        }else if (type.equals("Coke")) {
            return new Coke();
        }else
            return null;
    }
}

測試工廠模式：

package DesignPattern.Strategy.Factory;

public class BuyFood {
    public static void main(String[] args) {
        SuperMarket superMarket = new XiAnSuperMarket();
        Food milk = superMarket.buyFood("milk");

        SuperMarket superMarketB = new BeiJingSuperMarket();
        Food coke = superMarketB.buyFood("coke");
    }
}

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適用場景：

• 創建對象需要大量重複的代碼。
• 創建對象需要訪問某些信息，而這些信息不應該包含在複合類中。
• 創建對象的生命週期必須集中管理，以保證在整個程序中具有一致的行爲。

優缺點：

優點：

• 在工廠方法模式中，工廠方法用來創建客戶所需要的產品，同時還向客戶隱藏了哪種具體產品類將被實例化這一細節，用戶只需要關心所需產品對應的工廠，無須關心創建細節，甚至無須知道具體產品類的類名。
• 基於工廠角色和產品角色的多態性設計是工廠方法模式的關鍵。它能夠使工廠可以自主確定創建何種產品對象，而如何創建這個對象的細節則完全封裝在具體工廠內部。工廠方法模式之所以又被稱爲多態工廠模式，是因爲所有的具體工廠類都具有同一抽象父類。
• 使用工廠方法模式的另一個優點是在系統中加入新產品時，無須修改抽象工廠和抽象產品提供的接口，無須修改客戶端，也無須修改其他的具體工廠和具體產品，而只要添加一個具體工廠和具體產品就可以了。這樣，系統的可擴展性也就變得非常好，完全符合“開閉原則”。

缺點：

• 在添加新產品時，需要編寫新的具體產品類，而且還要提供與之對應的具體工廠類，系統中類的個數將成對增加，在一定程度上增加了系統的複雜度，有更多的類需要編譯和運行，會給系統帶來一些額外的開銷。
• 由於考慮到系統的可擴展性，需要引入抽象層，在客戶端代碼中均使用抽象層進行定義，增加了系統的抽象性和理解難度，且在實現時可能需要用到DOM、反射等技術，增加了系統的實現難度。

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參考：

工廠方法模式(Factory Method Pattern)