Java设计模式（二） 工厂方法模式

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工厂方法模式解决的问题

上文《简单工厂模式不简单》中提到，简单工厂模式有如下缺点，而工厂方法模式可以解决这些问题

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，这就直接导致一旦这个工厂出了问题，所有的客户端都会受到牵连。

由于简单工厂模式的产品是基于一个共同的抽象类或者接口，这样一来，产品的种类增加的时候，即有不同的产品接口或者抽象类的时候，工厂类就需要判断何时创建何种接口的产品，这就和创建何种种类的产品相互混淆在了一起，违背了单一职责原则，导致系统丧失灵活性和可维护性。

简单工厂模式违背了“开放-关闭原则”，因为当我们新增加一个产品的时候必须修改工厂类，相应的工厂类就需要重新编译一遍。

简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

工厂方法模式

工厂方法模式介绍

工厂方法模式（Factory Method Pattern）又称为工厂模式，也叫多态工厂模式或者虚拟构造器模式。在工厂方法模式中，工厂父类定义创建产品对象的公共接口，具体的工厂子类负责创建具体的产品对象。每一个工厂子类负责创建一种具体产品。

工厂方法模式类图

工厂模式类图如下 (点击可查看大图)

工厂方法模式角色划分

抽象产品（或者产品接口），如上图中IUserDao

具体产品，如上图中的MySQLUserDao，PostgreSQLUserDao和OracleUserDao

抽象工厂（或者工厂接口），如IFactory

具体工厂，如MySQLFactory，PostgreSQLFactory和OracleFactory

工厂方法模式使用方式

如简单工厂模式直接使用静态工厂方法创建产品对象不同，在工厂方法，客户端通过实例化具体的工厂类，并调用其创建实例接口创建具体产品类的实例。根据依赖倒置原则，具体工厂类的实例由工厂接口引用（客户端依赖于抽象工厂而非具体工厂），具体产品的实例由产品接口引用（客户端和工厂依赖于抽象产品而非具体产品）。具体调用代码如下

package com.jasongj.client;

import com.jasongj.dao.IUserDao;
import com.jasongj.factory.IDaoFactory;
import com.jasongj.factory.MySQLDaoFactory;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
IDaoFactory factory = new MySQLDaoFactory();
IUserDao userDao = factory.createUserDao();
userDao.getUser("admin");

}

}

工厂方法模式示例代码

本文所述工厂方法模式示例代码可从作者Github下载

工厂方法模式优点

因为每个具体工厂类只负责创建产品，没有简单工厂中的逻辑判断，因此符合单一职责原则。

与简单工厂模式不同，工厂方法并不使用静态工厂方法，可以形成基于继承的等级结构。

新增一种产品时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可，相比于简单工厂模式需要修改判断逻辑而言，工厂方法模式更符合开-闭原则。

工厂方法模式缺点

添加新产品时，除了增加新产品类外，还要提供与之对应的具体工厂类，系统类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。

虽然保证了工厂方法内的对修改关闭，但对于使用工厂方法的类，如果要换用另外一种产品，仍然需要修改实例化的具体工厂。

一个具体工厂只能创建一种具体产品

简单工厂模式与OOP原则

已遵循的原则

依赖倒置原则

迪米特法则

里氏替换原则

接口隔离原则

单一职责原则（每个工厂只负责创建自己的具体产品，没有简单工厂中的逻辑判断）

开闭原则（增加新的产品，不像简单工厂那样需要修改已有的工厂，而只需增加相应的具体工厂类）

未遵循的原则

开闭原则（虽然工厂对修改关闭了，但更换产品时，客户代码还是需要修改）

Java设计模式系列

Java设计模式（一） 简单工厂模式不简单

Java设计模式（二） 工厂方法模式

Java设计模式（三） 抽象工厂模式

Java设计模式（四） 观察者模式

Java设计模式（五） 组合模式

Java设计模式（六） 代理模式 VS. 装饰模式

Java设计模式（七） Spring AOP JDK动态代理 vs. cglib

Java设计模式（八） 适配器模式

Java设计模式（九） 桥接模式

Java设计模式（十） 你真的用对单例模式了吗？

Java设计模式（十一） 享元模式

Java设计模式（十二） 策略模式

Java设计模式（十三） 别人再问你设计模式，叫他看这篇文章