设计模式(2)-工厂方法模式详解(易懂)
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工厂方法模式的定义
工厂方法模式（FACTORY METHOD）是一种常用的对象创建型设计模式,此模式的核心精神是封装类中不变的部分，提取其中个性化善变的部分为独立类，通过依赖注入以达到解耦、复用和方便后期维护拓展的目的。它的核心结构有四个角色，分别是抽象工厂；具体工厂；抽象产品；具体产品。
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从上面的图可以看出：Product为抽象产品类，负责产品的共性；Creator为抽象创建类；而具体的产品(ConcreteProduct)是由实现工厂ConcreteCreator完成的。
工厂方法模式详解及举例
一.首先先用代码解释一下上面的图：
1.抽象产品类
public abstract class Product {
//所有产品类的公共业务方法
public void method1() {
//公共方法的实现
}
//声明抽象业务方法
public abstract void method2();
}
2.具体产品类
public class ConcreteProduct1 extends Product{
//实现业务方法
public void method2() {
//业务方法的实现
}
}
public class ConcreteProduct2 extends Product{
//实现业务方法
public void method2() {
//业务方法的实现
}
}
3.抽象工厂类
public abstract class Creator{
// public abstract Product createProduct(String arg)；
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> c);
}
4.具体工厂类
public class ConcreteCreator extends Creator{
public <T extends Product> T createProduct(class<T> c){
Product product=null;
try{
product =(T)Class.forName(c.getName()).newInstance();
}catch (Exception e){
}
return (T)product;
}
}
5调用：
Creator creator=new ConcreteCreator();
Product product=creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
// product.method2();
根据上面的代码应该看懂了吧？如果不懂下面我具体举个例子：
二.举例
我们拿手机举例，一个手机工厂生产两种手机，分别是华为手机和小米手机。过程就是在工厂经过一系列的加工制作生产出这两种手机，下面用代码来演示一下：
1.抽象产品类，也就是两种手机的共性：
定义了两个方法，一个是打电话，一个是手机的品牌，两种手机的品牌是不同的，所以是抽象的。
public abstract class Phone {
//两种手机都可以打电话
public void Call() {
//公共方法的实现
}
//两种手机都有品牌,但是品牌不同，所以是抽象的
public abstract void PhoneBrand();
}
2.具体的产品类， 就是华为手机和小米手机两个产品
public class HUAWEIPhone extends Phone {
//品牌
@Override
public void PhoneBrand() {
Log.e("qzs","我的品牌是华为");
}
}
public class MIPhone extends Phone {
//品牌
@Override
public void PhoneBrand() {
Log.e("qzs","我的品牌是小米");
}
}
3.抽象工厂类，要想生产手机就必须要有工厂，所以先要定义生产手机的抽象方法。
public abstract class PhoneFactory {
public abstract <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c);
}
4.具体工厂类,具体的生产手机的方法
public class ConcretePhoneFactory extends PhoneFactory {
@Override
public <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c) {
Phone phone=null;
try{
phone =(Phone)Class.forName(c.getName()).newInstance();
Log.e("qzs","生产了一个手机");
phone.PhoneBrand();
}catch (Exception e){
}
return (T) phone;
}
}
调用：
PhoneFactory phoneFactory=new ConcretePhoneFactory();
Phone huaiweiphone=phoneFactory.createPhone(HUAWEIPhone.class);
Phone miphone=phoneFactory.createPhone(MIPhone.class);
运行的结果如下，可以看到生产了两种手机，这次工厂方法模式是不是有了更为清楚的认识。
工厂方法模式不同形式
1.简单工厂模式
就是把抽象工厂类去掉，具体工厂类的方法上加上static，拿上面的例子说明：
public class ConcretePhoneFactory {
public static <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c) {
Phone phone=null;
try{
phone =(Phone)Class.forName(c.getName()).newInstance();
Log.e("qzs","生产了一个手机");
phone.PhoneBrand();
}catch (Exception e){
}
return (T) phone;
}
}
2.多工厂方法模式
从名字就可以看出来，是有多个具体工厂类，上面的例子是两种手机都放在了一个工厂了，现实的话应该在两个工厂生产，也就是多工厂方法模式。
分成两个工厂后，抽象工厂类就不用传参了，因为每种手机都有自己工厂了。
修改后的抽象工厂类：
public abstract class PhoneFactory {
public abstract Phone createPhone();
}
修改的具体工厂类：
public class ConcreteHUAWEIFactory extends PhoneFactory {
@Override
public Phone createPhone() {
Log.e("qzs","生产了一个华为手机");
return new HUAWEIPhone();
}
}
public class ConcreteMIFactory extends PhoneFactory {
@Override
public Phone createPhone() {
Log.e("qzs","生产了一个小米手机");
return new MIPhone();
}
}
3.工厂方法模式来实现单例模式
单例模式的核心要求就是在内存中只有一个对象，通过工厂方法模式也可以只在内存中生产一个对象。
public class Singleton {
private Singleton() {
}
public void doSomething() {
System.out.println("具体逻辑");
}
}
通过获得类构造器，然后设置访问权限，生成一个对象，然后提供外部访问，保证内存中的对象唯一。
public class SingletonFactory {
private static Singleton singleton;
static {
try {
Class clazz = Class.forName(Singleton.class.getName());
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
singleton = (Singleton) constructor.newInstance();
} catch (Exception e) {
}
}
public static Singleton getSingleton() {
return singleton;
}
}
调用：
Singleton singleton = SingletonFactory.getSingleton();
Singleton singleton2 = SingletonFactory.getSingleton();
System.out.println(singleton);
System.out.println(singleton2);
打印后发现对象是相同的。
4.延迟初始化
一个对象被消费完毕后，并不立刻释放，工厂类保持其初始状态，等待再次被使用。
工厂方法模式优缺点
1.优点
工厂方法模式是完全符合开闭原则的；
工厂模式是一种典型的解耦模式,可以降低对象之间的耦合度；
工厂模式是依靠抽象架构的，它把实例化产品的任务交由实现类完成，扩展性比较好。
可以使代码结构清晰，有效地封装变化。
对调用者屏蔽具体的产品类。如果使用工厂模式，调用者只关心产品的接口就可以了，至于具体的实现，调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现，对调用者来说没有任何影响。
2.缺点
简单的对象应用时，不适合工厂方法模式。
模式应用
工厂方法经常用在以下两种情况中:
第一种情况是对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。Java Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。
第二种情况，只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。
文章学习参考了《设计模式之禅》#
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