java设计模式——工厂方法模式(Factory Method Pattern)
2016-07-26 14:04
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简单工厂模式虽然简单,但也受到很大限制,扩展性太差,当系统中需要引入新产品时, 由于静态工厂方法通过所传入参数的不同来创建不同的产品,这必定要修改工厂类的源代码,将违背“开闭原则”,
如何实现增加新产品而不影响已有代码?工厂方法模式应运而生,本文将介绍第二种工厂模式——工厂方法模式。
定义:工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式,它属于类创建型模式。 在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成, 即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
结构:
Product:抽象产品 ,
它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
ProductA:具体产品 ,它实现了抽象产品接口,某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建,具体工厂和具体产品之间一一对应。
Factory:抽象工厂 ,这是工厂方法模式的核心,它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
FactoryA:具体工厂,它是抽象工厂类的子类,实现了抽象工厂中定义的工厂方法,并可由客户端调用,返回一个具体产品类的实例。
具体结构图:
工厂类:
public interface Factory {
public Product createProduct();
}
public class FactoryA implements Factory {
@Override
public ProductA createProduct() {
return new ProductA();
}
}
public class FactoryB implements Factory {
@Override
public ProductB createProduct() {
return new ProductB();
}
}
客户端调用:
FactoryA factoryA = new FactoryA();
ProductA productA = factoryA.createProduct();
FactoryB factoryB = new FactoryB();
ProductB productB = factoryB.createProduct();
产品类(同简单工厂模式代码):
http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/details/52024698
工厂方法模式优点:
在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节, 用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象, 而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口, 无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。
工厂方法模式缺点:
在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中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。
由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度, 且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。
工厂方法使用环境:
一个类不知道它所需要的对象的类:在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可, 具体的产品对象由具体工厂类创建;客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
一个类通过其子类来指定创建哪个对象:在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口, 而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。
将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定, 可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
模式扩展:
使用多个工厂方法:在抽象工厂角色中可以定义多个工厂方法,从而使具体工厂角色实现这些不同的工厂方法,这些方法可以包含不同的业务逻辑, 以满足对不同的产品对象的需求。
产品对象的重复使用:工厂对象将已经创建过的产品保存到一个集合(如数组、List等)中,然后根据客户对产品的请求,对集合进行查询。 如果有满足要求的产品对象,就直接将该产品返回客户端;如果集合中没有这样的产品对象,那么就创建一个新的满足要求的产品对象, 然后将这个对象在增加到集合中,再返回给客户端。
工厂方法模式和简单工厂模式区别:
工厂方法模式是在工厂模式的基础上对工厂类进行抽象,使系统的扩展性变得更好,完全符合“开闭原则”;
如果工厂方法模式中工厂等级结构只有返回一个具体工厂的话,则抽象工厂可以省略,当只有一个具体工厂,在具体工厂中可以创建所有的产品对象,并且工厂方法设计为静态方法时,工厂方法模式就退化成简单工厂模式。
抽象工厂模式:http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/category/6329781
如何实现增加新产品而不影响已有代码?工厂方法模式应运而生,本文将介绍第二种工厂模式——工厂方法模式。
定义:工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式,它属于类创建型模式。 在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成, 即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
结构:
Product:抽象产品 ,
它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
ProductA:具体产品 ,它实现了抽象产品接口,某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建,具体工厂和具体产品之间一一对应。
Factory:抽象工厂 ,这是工厂方法模式的核心,它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
FactoryA:具体工厂,它是抽象工厂类的子类,实现了抽象工厂中定义的工厂方法,并可由客户端调用,返回一个具体产品类的实例。
具体结构图:
工厂类:
public interface Factory {
public Product createProduct();
}
public class FactoryA implements Factory {
@Override
public ProductA createProduct() {
return new ProductA();
}
}
public class FactoryB implements Factory {
@Override
public ProductB createProduct() {
return new ProductB();
}
}
客户端调用:
FactoryA factoryA = new FactoryA();
ProductA productA = factoryA.createProduct();
FactoryB factoryB = new FactoryB();
ProductB productB = factoryB.createProduct();
产品类(同简单工厂模式代码):
http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/details/52024698
工厂方法模式优点:
在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节, 用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象, 而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口, 无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。
工厂方法模式缺点:
在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中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。
由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度, 且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。
工厂方法使用环境:
一个类不知道它所需要的对象的类:在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可, 具体的产品对象由具体工厂类创建;客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
一个类通过其子类来指定创建哪个对象:在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口, 而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。
将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定, 可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
模式扩展:
使用多个工厂方法:在抽象工厂角色中可以定义多个工厂方法,从而使具体工厂角色实现这些不同的工厂方法,这些方法可以包含不同的业务逻辑, 以满足对不同的产品对象的需求。
产品对象的重复使用:工厂对象将已经创建过的产品保存到一个集合(如数组、List等)中,然后根据客户对产品的请求,对集合进行查询。 如果有满足要求的产品对象,就直接将该产品返回客户端;如果集合中没有这样的产品对象,那么就创建一个新的满足要求的产品对象, 然后将这个对象在增加到集合中,再返回给客户端。
工厂方法模式和简单工厂模式区别:
工厂方法模式是在工厂模式的基础上对工厂类进行抽象,使系统的扩展性变得更好,完全符合“开闭原则”;
如果工厂方法模式中工厂等级结构只有返回一个具体工厂的话,则抽象工厂可以省略,当只有一个具体工厂,在具体工厂中可以创建所有的产品对象,并且工厂方法设计为静态方法时,工厂方法模式就退化成简单工厂模式。
抽象工厂模式:http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/category/6329781
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