设计模式工厂模式

Posted 2022-04-28 zhouzekai

前言

这篇博客将包括两种设计模式，一种是工厂模式，一种是抽象工厂模式。不管是哪一种设计模式，本质上在解决的问题是对象创建的问题。工厂，可以是简简单单的一个函数，也可以是一个有具体实现的类，也可以是一个抽象的类。它们共同的特点都是在创建对象。工厂，根据函数输入，或者自身的类型，决定创建抽象类的一个/一族子类对象。

变的是什么呢？对象的创建
不变的是什么呢？总有一个对象要被创建出来：工厂方法的调用

简单工厂

简单工厂往往就是一个函数，当然这个函数需要一个类承载它。简单工厂的这个函数，输入是创建类需要的信息，输出是一个抽象类。函数内部是根据信息去决定创建哪一个抽象类的子类。

工厂模式

在工厂模式中，有一个抽象的工厂类，这个类定义了创建对象的抽象方法，由具体的工厂去实现如何创建对象。有一个抽象的Product类，这个Product类提供了一些抽象方法，提供给Product的使用者调用，具体实现由子类来完成。

下图只是工厂方法的一种诠释，核心在于工厂方法。当然工厂类不一定需要productDoSomething()方法，在要使用这个Product的地方的时候，调用工厂类的createProduct()返回一个对象也是可以的。

分析

当一个类A依赖另一个抽象类B的时候，需要根据一些信息去创建B的子类对象，每次增加了新的B的子类，都要去"修改"A中创建子类的代码。于是，为了将变的部分分离，将创建子类对象这一变的部分抽取出来，形成一个抽象的createXXX方法。这样，当增加B的子类的时候，如果需要使用，就去"扩展"A，实现createXXX，不需要改动A和B。

这个模式符合开闭原则，并且将A不再需要了解B的具体子类。

代码分析

这里分析[4]中提到的，iterator()是一个工厂方法，它的UML图如下，以下列出来的仅仅是冰山一角。容器的种类那么多，对应的容器的迭代器也很多。那么这么多的容器和迭代器该如何正确管理呢？答案还是：对扩展开放，对修改封闭。

所有的可迭代的容器去实现Iterable中iterator()方法，这个方法让每个容器具体的去创建一个迭代器类。在ArrayList实现了一个内部类Itr，这个Itr就是ArrayList的实现了Iterator接口的迭代器。其他的可迭代的类，实现iterator()的接口类似如此。

抽象工厂

抽象工厂模式和工厂模式的区别在于抽象Product类的规模。工厂模式，解决的是一个Product类。抽象工厂模式，解决的是一族Product类。这一族类是有关联的，它们之间的合作需要来自同一个类。

抽象工厂的一个应用场景是GUI组件。GUI的按钮，文本，布局，容器等，在各个平台上的实现是不一样的，那么可以对每个平台创建一个具体的工厂，来解决GUI组件的创建。一旦工厂被创建出来，工厂的使用者不需要关心创建出来的组件之间是否兼容，因为只要它们来自同一个工厂，都默认是兼容的。

参考

1，https://refactoring.guru/design-patterns
2，https://www.runoob.com/design-pattern/design-pattern-intro.html
3，Head First设计模式
4，android源代码设计模式解析与实战
5，https://stackoverflow.com/questions/1673841/examples-of-gof-design-patterns-in-javas-core-libraries