工厂方法模式

Posted 2021-01-13 fomin

1、概念

工厂方法模式是创建型模式，定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到子类。

2、模式结构

• ILog：抽象产品，是具体产品继承的父类或者是实现的接口。
• FileLog/DatabaseLog：具体产品，具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。
• ILogFactory：抽象工厂，是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。
• FileLogFactory/DatabaseLogFactory：具体工厂，它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。

3、使用场景

• 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
• 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

4、优缺点

优点：

• 设计上负符合开闭原则，新增产品时，只需要增加相应的产品类和工厂类即可
• 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
• 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

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
• 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
• 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，如果要更换另外一种产品，仍然需要修改实例化的具体工厂类

5、实例

在系统日志设计中，可能需要考虑多种日志系统，例如文件和数据库日志系统，现使用工厂方法模式设计该系统。
首先，先创建抽象日志类ILog。

public interface ILog {
    void  writeLog(LogType type);
}

其次，创建具体日志类FileLog和DatabaseLog

public class FileLog implements ILog {

    @Override
    public void writeLog(LogType type) {
        // 文件日志逻辑
    }
}

public class DatabaseLog implements ILog {

    @Override
    public void writeLog(LogType type) {
        // 数据库日志逻辑
    }
}

再次创建抽象日志工厂类ILogFactory

public interface ILogFactory {

    ILog createLog();
}

最后创建具体工厂类FileLogFactory和DatabaseLogFactory

public class FileLogFactory implements ILogFactory {

    @Override
    public ILog createLog() {
        return new FileLog();
    }
}

public class DatabaseLogFactory implements ILogFactory {

    @Override
    public ILog createLog() {
        return new DatabaseLog();
    }
}

使用姿势

public static void main(String[] args) {
    ILogFactory factory = new FileLogFactory(); // 换数据库日志，改这里即可
    ILog log = factory.createLog();
    log.writeLog(LogType.Debug);
}