23天学习23种设计模式——工厂方法模式

前言

在生活中，相信大家对工厂也不会陌生。就拿大家经常用的手机举例，不管是苹果，三星，小米还是华为。都是由各家的工厂或者代工厂生产出来的。经过线上或者线下的销售途径到达我们消费者手中。作为消费者，并不需要也不关心手机是如何生产出来的，因为这些都是各家工厂负责的。而在程序设计中，同样有类似的设计模式——工厂方法模式。

是什么（什么是工厂方法模式）

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种对象创建型设计模式(又叫做工厂模式，虚拟构造器模式或多态工厂模式)。它定义一个用于创建对象的接口，然后让子类决定实例化哪个类。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到了它的子类。

为什么 （为什么要用工厂方法模式）

想得到某些类的对象，又无需知道创建类的具体类别。也不知道它的创建以及初始化过程。（在维基百科中，原文是这么解释的： to deal with the problem of creating objects without having to specify the exact class of the object that will be created.）

怎么用 （怎么实现工厂方法模式）

上图是工厂方法模式的UML结构图，下面通过一个表格分别解释每个角色的作用：

角色	作用
Product(抽象产品)	定义产品的接口，是产品对象的父类
ConcreteProduct(具体产品)	实现抽象产品接口，具体产品由具体工厂创建，并与其一一对应
Factory(抽象工厂)	声明了工厂方法，返回一个产品，是工厂对象的父类
ConcreteFactory(具体工厂)	抽象工厂的子类，实现了工厂方法，并由客户端调用，返回一个具体产品的对象

就以前面提到的手机举例：

• 首先我们定义抽象产品，也就是抽象手机接口：

public interface Phone {

    String brand();

    void call(String from,String to);


}

• 然后我们定义抽象工厂，也就是抽象手机工厂类:

public interface PhoneFactory {

    Phone createPhone();

}

• 分别实现具体产品类，和具体工厂类。也就是具体的手机和手机厂商。这里以苹果和小米举例。

public class ApplePhone implements Phone {
    @Override
    public String brand() {
        return "Apple";
    }

    @Override
    public void call(String from, String to) {
        System.out.println(String.format("苹果手机正在拨打电话，本机号码为:%s,被叫号码为:%s",from,to));
    }
}

public class AppleFactory implements PhoneFactory {
    @Override
    public Phone createPhone() {
        AppleiPhone phone = new AppleiPhone();
        //初始化工作：如组装
        return phone;
    }
}

public class XiaoMiPhone implements Phone {
    @Override
    public String brand() {
        return "Xiaomi";
    }

    @Override
    public void call(String from, String to) {
        System.out.println(String.format("小米手机正在拨打电话，本机号码为:%s,被叫号码为:%s",from,to));
    }
}

public class XiaomiFactory implements PhoneFactory {
    @Override
    public Phone createPhone() {
        XiaoMiPhone phone = new XiaoMiPhone();
        //初始化工作：如组装
        return phone;
    }
}

• 最后我们通过客户端类，来模拟手机从工厂到消费者手中并被消费者使用的过程（工厂到销售商再到消费者的销售流程省略）。

public class Client {

    public static void main(String[]args) {

        PhoneFactory factory = new AppleFactory();
        Phone phone = factory.createPhone();

        System.out.println(phone.brand());

        String myPhoneNumber = "13812340000";
        String myFriendPhoneNumber = "13912348888";
        phone.call(myPhoneNumber, myFriendPhoneNumber);

        factory = new XiaomiFactory();
        Phone xiaoMiPhone = factory.createPhone();

        System.out.println(xiaoMiPhone.brand());
        xiaoMiPhone.call(myPhoneNumber,myFriendPhoneNumber);
    }


}

运行结果

运行结果

在Android源码中的应用

JDK中的Collection集合类中，就有工厂方法模式的应用。如下图所示：比如我们经常用的Iterator。Iterator就是抽象产品，Itr就是具体产品。Iterable是抽象工厂，ArrayList就是具体工厂。

Iterator
ArrayList实现Iterable接口返回Iterator类