设计模式 | 工厂方法模式（factory method）

Posted 2021-02-15 imoqian

定义：

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其子类。

结构：（书中图，侵删）

一个工厂的抽象接口

若干个具体的工厂类

一个需要创建对象的抽象接口

若干个所需创建的对象的类

 

较之简单工厂方法，多了一层抽象——将工厂也抽象了；由原来的一个万能工厂变为现在的若干个各司其职的工厂。

 

导致的结果就是：原本新增一个要创建的对象需要直接修改万能工厂类，增加判断，违反了开放-封闭原则；

现在工厂相关代码不用改，只需要新增工厂类即可，同时将判断转移给了客户端。

 

既然是和简单工厂相对比，就还是延用之前计算器的例子：（同样，为了代码简洁不考虑输入不合法等代码健壮性）

抽象工厂接口：

package designpattern.factorymethod;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;

public interface CalculateFactory {
    Calculate create();
}

若干工厂接口：

加

package designpattern.factorymethod;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;
import designpattern.staticfactorymethod.Plus;

public class PlusFactory implements CalculateFactory{

    @Override
    public Calculate create() {
        return new Plus();
    }

}

package designpattern.factorymethod;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;
import designpattern.staticfactorymethod.Minus;

public class MinusFactory implements CalculateFactory {

    @Override
    public Calculate create() {
        return new Minus();
    }

}

减

package designpattern.factorymethod;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;
import designpattern.staticfactorymethod.Multiply;

public class MultiplyFactory implements CalculateFactory {

    @Override
    public Calculate create() {
        return new Multiply();
    }

}

乘

package designpattern.factorymethod;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;
import designpattern.staticfactorymethod.Divide;

public class DivideFactory implements CalculateFactory {

    @Override
    public Calculate create() {
        return new Divide();
    }

}

除

抽象计算类及若干具体计算类：（延用之前简单工厂方法的代码）

抽象类：

package designpattern.staticfactorymethod;

public abstract class Calculate {
    public double num1;
    public double num2;

    Calculate() {
    }

    Calculate(double num1, double num2) {
        this.num1 = num1;
        this.num2 = num2;
    }

    public abstract double calculate();
}

加：

package designpattern.staticfactorymethod;

public class Plus extends Calculate {
    public Plus() {
    }

    Plus(double num1, double num2) {
        super(num1, num2);
    }

    @Override
    public double calculate() {
        return num1 + num2;
    }

}

package designpattern.staticfactorymethod;

public class Minus extends Calculate {
    public Minus() {
    }

    Minus(double num1, double num2) {
        super(num1, num2);
    }

    @Override
    public double calculate() {
        return num1 - num2;
    }

}

减

package designpattern.staticfactorymethod;

public class Multiply extends Calculate {
    public Multiply() {
    }

    Multiply(double num1, double num2) {
        super(num1, num2);
    }

    @Override
    public double calculate() {
        return num1 * num2;
    }

}

乘

package designpattern.staticfactorymethod;

public class Divide extends Calculate {
    public Divide() {
    }

    Divide(double num1, double num2) {
        super(num1, num2);
    }

    @Override
    public double calculate() {
        return num1 / num2;
    }

}

除

客户端：

package designpattern.factorymethod;

import java.util.Scanner;

import designpattern.staticfactorymethod.Calculate;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个数字");
        double num1 = scanner.nextDouble();
        System.out.println("请输入一个运算符：+、-、*、/");
        String operator = scanner.next();// 不能用nextLine()，会把上一个回车给吸收
        System.out.println("请输入一个数字");
        double num2 = scanner.nextDouble();
        CalculateFactory calculateFactory = null;

        switch (operator) {
        case "+":
            calculateFactory = new PlusFactory();
            break;
        case "-":
            calculateFactory = new MinusFactory();
            break;
        case "*":
            calculateFactory = new MultiplyFactory();
            break;
        case "/":
            calculateFactory = new DivideFactory();
            break;
        default:
            break;
        }
        Calculate calculate = calculateFactory.create();
        calculate.num1 = num1;
        calculate.num2 = num2;
        System.out.println(calculate.calculate());
        scanner.close();
    }
}

总结：

工厂方法模式就是在简单工厂方法模式的基础上进一步抽象，使其符合开放-封闭原则。

个人理解，在轻量级系统，或者工厂所能创建的东西较少可能修改的情况下，可以考虑使用简单工厂模式；

否则，需要使用工厂方法模式。