创建模式之工厂方法模式

Posted 2021-03-03 zw-2371blog

视频录制地址：https://www.bilibili.com/video/BV1s7411X7cJ/  （https://member.bilibili.com/v2#/upload-manager/article）

（因为视频暂时还在审核、所以提供后台地址）

一、简单工厂模式简述

简单工厂模式定义如下:

简单工厂模式(Simple Factory Pattern):定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创 建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法，因此简单工 厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。

简单工厂模式的要点在于:当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节。简单工厂模式结构比较简单，其核心是工厂类的设计，

优点：

(1) 工厂类包含必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。

(2) 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度减少使用者的记忆量。

(3) 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了 系统的灵活性。

缺点：

(1) 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。

(2) 使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数(引入了新的工厂类)，增加了系统的复杂度和理解难度。

(3) 系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复 杂，不利于系统的扩展和维护。

(4) 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

二、工厂方法模式

开闭原则：对于扩展是开放的，对于修改是关闭的

工厂方法模式(Factory Method Pattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。工厂方法模式是一种 类创建型模式。

工厂方法模式提供一个抽象工厂接口来声明抽象工厂方法，而由其子类来具体实现工厂方法，创建具体的产品对象。工厂方法模式结构如图所示:

三、工厂方法模式实现

//日志记录器接口:抽象产品

interface Logger {

    public void writeLog();

}

 

//数据库日志记录器:具体产品

class DatabaseLogger implements Logger {

    public void writeLog() {

        System.out.println("数据库日志记录。");

    }

}

 

//文件日志记录器:具体产品

class FileLogger implements Logger {

    public void writeLog() {

        System.out.println("文件日志记录。");

    }

}

 //日志记录器工厂接口:抽象工厂

interface LoggerFactory {

    public Logger createLogger();

}

 

//数据库日志记录器工厂类:具体工厂

class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {

    public Logger createLogger() { //连接数据库，代码省略 //创建数据库日志记录器对象

        Logger logger = new DatabaseLogger(); //初始化数据库日志记录器，代码省略

        return logger;

    }

}

 

//文件日志记录器工厂类:具体工厂

class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {

    public Logger createLogger() { //创建文件日志记录器对象

        Logger logger = new FileLogger(); //创建文件，代码省略

        return logger;

    }

}

class Client {

    public static void main(String args[]) {

        LoggerFactory factory;

        Logger logger;

        factory = new FileLoggerFactory(); 

//可引入配置文件实现logger=factory.createLogger();

        logger.writeLog();

    }

}

四、工厂方法模式的优缺点

优点：

(1) 在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户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。

  (2) 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让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。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。

(3) 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统 的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

缺点：

(1) 在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。

(2) 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。