工廠方法模式
工廠方法模式的定義：Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.（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。）
在工廠方法模式中，抽象產品類Product負責定義產品的共性，實現對事物最抽象的定義；Creator爲抽象創建類，也就是抽象工廠，具體如何創建產品類是由具體的實現工廠ConcreteCreator完成的。
工廠方法模式的優點
- 良好的封裝性，代碼結構清晰。一個對象創建是有條件約束的，如一個調用者需要一個具體的產品對象，只要知道這個產品的類名（或約束字符串）就可以了，不用知道創建對象的艱辛過程，降低模塊間的耦合。
- 工廠方法模式的擴展性非常優秀。在增加產品類的情況下，只要適當地修改具體的工廠類或擴展一個工廠類，就可以完成“擁抱變化”。
- 屏蔽產品類。這一特點非常重要，產品類的實現如何變化，調用者都不需要關心，它只需要關心產品的接口，只要接口保持不變，系統中的上層模塊就不要發生變化。因爲產品類的實例化工作是由工廠類負責的，一個產品對象具體由哪一個產品生成是由工廠類決定的。
- 工廠方法模式是典型的解耦框架。高層模塊值需要知道產品的抽象類，其他的實現類都不用關心，符合迪米特法則，我不需要的就不要去交流；也符合依賴倒置原則，只依賴產品類的抽象；當然也符合里氏替換原則，使用產品子類替換產品父類。
工廠方法模式的使用
下面用工廠方法模式來模擬女媧造人的故事
我們定義的每個人種都有兩個方法：getColor（獲得人的皮膚顏色）和talk（交談）。
// Human是對人類的總稱
public interface Human {
//獲取皮膚顏色
public void getColor();
//人類說：
public void talk();
}// 黃色人種
public class YellowHuman implements Human {
public void getColor() {
System.out.println("我是黃皮膚");
}
public void talk() {
System.out.println("我是黃種人");
}
}// 白色人種
public class WhiteHuman implements Human {
public void getColor() {
System.out.println("我是白皮膚");
}
public void talk() {
System.out.println("我是白種人");
}
}
// 黑色人種
public class BlackHuman implements Human {
public void getColor() {
System.out.println("我是黑皮膚");
}
public void talk() {
System.out.println("我是黑種人");
}
}
// 女媧造人類
public abstract class AbstractHumanFactory {
public abstract <T extends Human> T createHuman(Class<T> s);
}// 人類創建工廠實現類
public class HumanFactory extends AbstractHumanFactory {
@Override
public <T extends Human> T createHuman(Class<T> s) {
Human human = null;
try {
human = (Human) Class.forName(s.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) human;
}
}// 女媧造人類
public class NvWaClient {
public static void main(String[] args) {
AbstractHumanFactory factory = new HumanFactory();
System.out.println("--------------女媧第一次造人---------------");
Human yellowMan = factory.createHuman(YellowHuman.class);
yellowMan.getColor();
yellowMan.talk();
System.out.println("--------------女媧第二次造人---------------");
Human whiteMan = factory.createHuman(WhiteHuman.class);
whiteMan.getColor();
whiteMan.talk();
System.out.println("--------------女媧第三次造人---------------");
Human blackMan = factory.createHuman(BlackHuman.class);
blackMan.getColor();
blackMan.talk();
}
}運行結果如圖所示，這就是工廠方法模式。
- 工廠方法模式的擴展(簡單工廠模式)
一個模塊僅需要一個工廠類，沒有必要把它產生出來，使用靜態的方法就可以了，根據這一要求，我們把上例中的AbstarctHumanFactory修改一下。
我們在類圖中去掉了AbstractHumanFactory抽象類，同時把createHuman方法設置爲靜態類型，簡化了類的創建過程，變更的源碼僅僅是HumanFactory和NvWa類，代碼如下：
public class HumanFactory {
public static <T extends Human> T createHuman(Class<T> c){
//定義一個生產出的人種
Human human=null;
try {
//產生一個人種
human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
System.out.println("人種生成錯誤！");
}
return (T)human;
}
}
HumanFactory類僅有兩個地方發生變化：去掉繼承抽象類，並在createHuman前增加static
關鍵字；工廠類發生變化，也同時引起了調用者NvWa的變化，代碼如下：
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("--------------女媧第一次造人---------------");
Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
whiteHuman.getColor();
whiteHuman.talk();
System.out.println("--------------女媧第二次造人---------------");
Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
blackHuman.getColor();
blackHuman.talk();
System.out.println("--------------女媧第三次造人---------------");
Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
yellowHuman.getColor();
yellowHuman.talk();
}
}運行結果沒有發生變化，但是我們的類圖變簡單了，而且調用者也比較簡單，該模式是
工廠方法模式的弱化，因爲簡單，所以稱爲簡單工廠模式（Simple Factory Pattern），也叫做
靜態工廠模式。在實際項目中，採用該方法的案例還是比較多的，其缺點是工廠類的擴展比
較困難，不符合開閉原則，但它仍然是一個非常實用的設計模式。