本文节选自《设计模式就该这样学》
1 工厂方法模式的应用场景
工厂方法模式主要适用于以下应用场景。
（1）创建对象需要大量重复的代码。
（2）客户端（应用层）不依赖产品类实例如何被创建、实现等细节。
（3）一个类通过其子类来指定创建哪个对象。
2 工厂方法模式的UML类图
工厂方法模式的UML类图如下图所示。
由上图可以看到，抽象工厂模式主要包含4个角色。
（1）抽象工厂（Factory）：是工厂方法模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。
（2）具体工厂（Concrete Factory）：是实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且被应用程序调用以创建产品对象。
（3）抽象产品（Product）：是工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
（4）具体产品（Concrete Product）：这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建，它们之间往往一一对应。
3 工厂方法模式的通用写法
以下是工厂方法模式的通用写法。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
IFactory factory = new FactoryA();
factory.makeProduct().doSomething();
factory = new FactoryB();
factory.makeProduct().doSomething();
factory = new FactoryC();
factory.makeProduct().doSomething();
}
//抽象工厂
public interface IFactory {
IProduct makeProduct();
}
//生产ProductA的具体工厂类
static class FactoryA implements IFactory {
public IProduct makeProduct() {
return new ProductA();
}
}
//生产ProductB的具体工厂类
static class FactoryB implements IFactory {
public IProduct makeProduct() {
return new ProductB();
}
}
//生产ProductC的具体工厂类
static class FactoryC implements IFactory {
public IProduct makeProduct() {
return new ProductC();
}
}
//抽象产品
public interface IProduct {
void doSomething();
}
//具体产品：ProductA
static class ProductA implements IProduct {
public void doSomething() {
System.out.println("I am Product A");
}
}
//具体产品：ProductB
static class ProductB extends FactoryB implements IProduct {
public void doSomething() {
System.out.println("I am Product B");
}
}
//具体产品：ProductC
static class ProductC implements IProduct {
public void doSomething() {
System.out.println("I am Product C");
}
}
}
4 使用工厂方法模式实现产品扩展
工厂方法模式主要解决产品扩展的问题，在简单工厂中，随着产品链的丰富，如果每个课程的创建逻辑都有区别，则工厂的职责会变得越来越多，有点像万能工厂，并不便于维护。根据单一职责原则，我们将职能继续拆分，专人干专事。Java课程由Java工厂创建，Python课程由Python工厂创建，对工厂本身也做抽象。首先创建ICourseFactory接口。
public interface ICourseFactory {
ICourse create();
}
然后分别创建子工厂，JavaCourseFactory类的代码如下。
import com.tom.pattern.factory.ICourse;
import com.tom.pattern.factory.JavaCourse;
public class JavaCourseFactory implements ICourseFactory {
public ICourse create() {
return new JavaCourse();
}
}
PythonCourseFactory类的代码如下。
import com.tom.pattern.factory.ICourse;
import com.tom.pattern.factory.PythonCourse;
public class PythonCourseFactory implements ICourseFactory {
public ICourse create() {
return new PythonCourse();
}
}
客户端测试代码如下。
public static void main(String[] args) {
ICourseFactory factory = new PythonCourseFactory();
ICourse course = factory.create();
course.record();
factory = new JavaCourseFactory();
course = factory.create();
course.record();
}
最后看如下图所示的类图。
5 工厂方法模式在Logback源码中的应用
来看Logback中工厂方法模式的应用，其类图如下图所示。
由上图可以看到，已经分离出不同工厂负责创建不同日志框架，如Substitute日志框架、NOP日志框架、Log4J日志框架，那么对应的Logger产品体系也是如此，如下图所示。
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