工厂方法模式(Factory Method Pattern) 应用篇（上）

Posted 2023-01-25 古月书斋

一、前言

工厂方法模式(Factory Method Pattern) 属于类的创建型模式，它又被称为多态工厂模式 。 在实际中的应用，如果还不了解其理论知识，请先阅读《

工厂方法模式(Factory Method Pattern) 

》

二、场景

   考虑这样一个实际应用：实现一个 导出数据的应用框架 ，来让客户选择数据的导出方式，并真正执行数据导出。         在一些实际的企业应用中，一个公司的系统往往分散在很多个不同的地方运行，比如各个分公司或者是门市点，公司没有建立全公司专网的实力，但是又不愿意让业务数据实时的在广域网上传递，一个是考虑数据安全的问题，一个是运行速度的问题。         这种系统通常会有一个折中的方案，那就是各个分公司内运行系统的时候是独立的，是在自己分公司的局域网内运行。然后在每天业务结束的时候，各个分公司会导出自己的业务数据，然后把业务数据打包通过网络传送给总公司，或是专人把数据送到总公司，然后由总公司进行数据导入和核算。         通常这种系统，在导出数据上，会有一些约定的方式，比如导出成：文本格式、数据库备份形式、Excel格式、Xml格式等等。          

三、遇到的问题

  现在就来考虑实现上文中提到的 导出数据的应用框架 。    分析上面要实现的应用框架，不管用户选择什么样的导出格式，最后导出的都是一个文件，而且系统并不知道究竟要导出成为什么样的文件，因此应该有一个统一的接口，来描述系统最后生成的对象，并操作输出的文件。        先把导出的文件对象的接口定义出来，示例代码如下： 

/**
 * 导出的文件对象的接口
 */
public interface ExportFileApi 
    /**
     * 导出内容成为文件
     * @param data 示意：需要保存的数据
     * @return 是否导出成功
     */
    public boolean export(String data);

        对于实现导出数据的业务功能对象，它应该根据需要来创建相应的ExportFileApi的实现对象，因为特定的ExportFileApi的实现是与具体的业务相关的。但是对于实现导出数据的业务功能对象而言，它并不知道应该创建哪一个ExportFileApi的实现对象，也不知道如何创建。

        也就是说： 对于实现导出数据的 业务功能对象 ，它需要创建ExportFileApi的具体实例对象，但是它只知道ExportFileApi接口，而不知道其具体的实现。那该怎么办呢 ？

四、  使用工厂方法模式来实现示例

        要使用 工厂方法模式 来实现示例，先来按照工厂方法模式的结构，对应出哪些是被创建的Product，哪些是Creator。分析要求实现的功能，导出的文件对象接口ExportFileApi就相当于是Product，而用来实现导出数据的业务功能对象就相当于Creator。把Product和Creator分开过后，就可以分别来实现它们了。         使用工厂模式来实现示例的程序结构如图4所示：

图4  使用工厂模式来实现示例的程序结构示意图  下面一起来看看代码实现。 （1） 导出的文件对象接口ExportFileApi的实现没有变化，这里就不去赘述了 （2） 接下来看看接口ExportFileApi的实现，为了示例简单，只实现导出文本文件格式和数据库备份文件两种。先看看导出文本文件格式的实现，示例代码如下： 

/**

 * 导出成文本文件格式的对象
 */
public class ExportTxtFile implements ExportFileApi
    public boolean export(String data) 
       //简单示意一下，这里需要操作文件
       System.out.println("导出数据"+data+"到文本文件");
       return true;
    

再看看导出成数据库备份文件形式的对象的实现，示例代码如下：  

/**
 * 导出成数据库备份文件形式的对象
 */
public class ExportDB implements ExportFileApi
    public boolean export(String data) 
       //简单示意一下，这里需要操作数据库和文件
       System.out.println("导出数据"+data+"到数据库备份文件");
       return true;
    

（3） Creator这边的实现，首先看看ExportOperate的实现，示例代码如下： 

/**
 * 实现导出数据的业务功能对象
 */
public abstract class ExportOperate 
    /**
     * 导出文件
     * @param data 需要保存的数据
     * @return 是否成功导出文件
     */
    public boolean export(String data)
       //使用工厂方法
       ExportFileApi api = factoryMethod();
       return api.export(data);
    
    /**
     * 工厂方法，创建导出的文件对象的接口对象
     * @return 导出的文件对象的接口对象
     */
    protected abstract ExportFileApi factoryMethod();

（4） 加入了两个Creator实现，先看看创建导出成文本文件格式的对象，示例代码如下：  

/**
 * 具体的创建器实现对象，实现创建导出成文本文件格式的对象
 */
public class ExportTxtFileOperate extends ExportOperate
    protected ExportFileApi factoryMethod() 
       //创建导出成文本文件格式的对象
       return new ExportTxtFile();
    

再看看创建导出成数据库备份文件形式的对象，示例代码如下：  

/**
 * 具体的创建器实现对象，实现创建导出成数据库备份文件形式的对象
 */
public class ExportDBOperate extends ExportOperate
    protected ExportFileApi factoryMethod() 
       //创建导出成数据库备份文件形式的对象
       return new ExportDB();
    

（5） 客户端直接创建需要使用的Creator对象，然后调用相应的功能方法，示例代码如下：  

public class Client 
    public static void main(String[] args) 
       //创建需要使用的Creator对象
       ExportOperate operate = new ExportDBOperate();
       //调用输出数据的功能方法
       operate.export("测试数据");
    

运行结果如下：   导出数据测试数据到数据库备份文件  你还可以修改客户端new的对象，切换成其它的实现对象，试试看会发生什么。看来应用工厂方法模式是很简单的，对吧。 《 工厂方法模式(Factory Method Pattern) 应用篇（下）》