工厂方法模式

在《简单工厂模式》中可以看出,简单工厂模式违背了开闭原则,而工厂方法模式是对简单工厂模式的进一步抽象化,其好处是使系统在不修改原来代码的情况下,引入新的产品,即满足开闭原则。

适用场景

  • 创建对象需要大量重复的代码;
  • 客户只知道创建产品的工厂名,而不知道具体的产品名。如TCL电视工厂、海尔电视工厂等;
  • 创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成,而抽象工厂只提供创建产品的接口,通过其子类来指定具体创建哪个对象;
  • 客户不关心创建产品的细节,只关心产品的品牌

优点和缺点

优点:

  • 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品,无须知道产品的具体创建过程;
  • 灵活性增强、对于产品的创建,只需要多写一个相应的工厂类;
  • 典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类,无须关心其他实现类,满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则。

缺点:

  • 类的个数容易过多,增加复杂度;
  • 增加了系统的抽象性和理解难度;
  • 抽象产品只能生产一种产品,此弊端可适用抽象工厂模式解决。

模式的结构与实现

工厂方法模式的主要角色:

  • 抽象工厂(Abstract Factory):提供类创建产品的接口,调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品。如实例中的VideoFactory抽象工厂中的getVideo方法;
  • 具体工厂(Concreate Factory):主要是实现抽象工厂中的抽象方法,完成具体产品的创建。如实例中的JavaVideoFacoty及PythonVideoFactory;
  • 抽象产品(Product):定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能。如实例中的Video类。
  • 具体产品(ConcreateProduct):实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它同具体工厂之间一一对应。如实例中的JavaVideo和PythonVideo。
工厂方法模式结构图
工厂方法模式结构图

代码实现:

public interface Video {
  void produce();
}

public class JavaVideo implements Video {
  @Override
  public void produce() {
    System.out.println("produce java video...");
  }
}

public class PythonVideo implements Video {
  @Override
  public void produce() {
    System.out.println("produce python video...");
  }
}

public interface VideoFactory {
  Video getVideo();
}

public class JavaVideoFactory implements VideoFactory {
  @Override
  public Video getVideo() {
    return new JavaVideo();
  }
} 

public class PythonVideoFactory implements VideoFactory {
  @Override
  public Video getVideo() {
    return new PythonVideo();
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    VideoFactory videoFactory = new JavaVideoFactory();
    Video video = videoFactory.getVideo();
    video.produce();
  }
}
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