Java:设计模式之工厂方法(Factory Method)

模式名	工厂方法(Factory Method)
定义	工厂通常是一个用来创建其他对象的对象。工厂是构造方法的抽象，用来实现不用的分配方案。定义一个接口用于创建对象，但是让子类决定初始化哪个类。工厂方法把一个类的初始化下放到子类。 工厂对象通常包含一个或多个方法，用来创建这个工厂所能创建的各种类型的对象。这些方法可能接收参数，用来指定对象创建的方式，最后返回创建的对象。 有时，特定类型对象的控制过程比简单地创建一个对象更复杂。在这种情况下，工厂对象就派上用场了。工厂对象可能会动态地创建产品对象的类，或者从对象池中返回一个对象，或者对所创建的对象进行复杂的配置，或者应用其他的操作。
实例	如要生产大中小三种球体，可以采用工厂方法生产，不需要关注球体本身的具体实现。代替各种球体的new对象方法。允许子类选择创建对象的具体类型.
适用场景	创建对象需要大量重复的代码，通过工厂方法可以避免大量修改代码来实现重构。 子类能明确何种对象需要创建。 父类可以代理子类的创建过程。 一个类不知道何时需要创建其子类（lazy-initialization）； 创建对象的生命周期必须集中管理，以保证在整个程序中具有一致的行为。 工厂方法模式常见于工具包和框架中，在这些库中可能需要创建客户端代码实现的具体类型的对象。
结构层次
优点	代码灵活、松耦合，可重用。将对象的创建推迟到其子类和工厂中。便于集中管理一系列对象的创建。 客户端代码只需要关注产品接口，因此可以增加具体产品类而不用修改客户端代码。 可以多次返回同一个实例，或者返回一个子类而不需要指定具体类型（多态）。 使用工厂可以强制客户端使用统一的创建对象方式，避免不同的客户端使用不同的构造函数。
局限性	第一个局限是，重构已经存在的类会破坏客户端代码。 第二个局限是，因为工厂方法所实例化的类具有私有的构造方法，所以这些类就不能扩展了。因为任何子类都必须调用父类的构造方法，但父类的私有构造方法是不能被子类调用的。 第三个局限是，如果确实扩展了工厂方法所实例化的类（例如将构造方法设为保护的，虽然有风险但也是可行的），子类必须具有所有工厂方法的一套实现。

package com.freestudio.designpattern;

abstract class Ball
{
public final static int BIG_BALL = 1;
public final static int MEDIUM_BALL = 2;
public final static int SMALL_BALL = 3;

protected void playBall()
{
System.out.println("playBall:" + this.getClass().getSimpleName());
}
}

class BigBall extends Ball
{
private BigBall()
{
// 禁止直接构造对象
}

public static Ball getInstance()
{
return new BigBall();
}

protected void playBall()
{
System.out.println("playBall:" + this.getClass().getSimpleName());
}
}

class MediumBall extends Ball
{
private MediumBall()
{
// 禁止直接构造对象
}

public static Ball getInstance()
{
return new MediumBall();
}

protected void playBall()
{
System.out.println("playBall:" + this.getClass().getSimpleName());
}
}

class SmallBall extends Ball
{
private SmallBall()
{
// 禁止直接构造对象
}

public static Ball getInstance()
{
return new SmallBall();
}

protected void playBall()
{
System.out.println("playBall:" + this.getClass().getSimpleName());
}
}

package com.freestudio.designpattern;

public class BallFactory
{
public static Ball creator(int type)
{
switch (type)
{
case Ball.BIG_BALL:
return BigBall.getInstance();
case Ball.MEDIUM_BALL:
return MediumBall.getInstance();
case Ball.SMALL_BALL:
return SmallBall.getInstance();
}
return null;
}

}

package com.freestudio.designpattern;

public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
// TODO Auto-generated method stub
TestFactory();
}

static void TestFactory()
{
Ball bigBall = BallFactory.creator(Ball.BIG_BALL);
bigBall.playBall();
Ball mediumBall = BallFactory.creator(Ball.MEDIUM_BALL);
mediumBall.playBall();
Ball smallBall = BallFactory.creator(Ball.SMALL_BALL);
smallBall.playBall();
}
}

playBall:BigBall
playBall:MediumBall
playBall:SmallBall