工厂方法模式

一、前言

简单工厂模式虽然简单，但存在一个很严重的问题。当系统需要引入新产品时，需要对现有工厂类代码进行修改，将违背了“开闭原则”，虽然简单工厂模式篇，已经通过反射来弥补这一缺陷，但工厂方法模式，通过结构上的设计变化，来解决这个问题。

二、什么是工厂方法模式

工厂方法模式(Factory Method Pattern)，又称工厂模式，也叫多态工厂模式。在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象。

三、为什么使用工厂方法模式

1、为了解耦；

把对象的创建和使用过程分开，对象的创建交给工厂类。

2、减少重复代码，提高代码复用；

对于复杂的对象创建，一处创建，多处复用，同时方便后期修改维护。

3、减少创建逻辑错误；

使用者不需要知道对象创建过程，只需要使用，减少使用者创建逻辑的错误。

四、工厂方法模式的结构

工厂方法模式结构图.png

1、IFactory（抽象工厂类）：在抽象工厂类中，声明了工厂方法(Factory Method)，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
2、Factory1、Factory2（具体工厂类）：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。
3、IProduct（抽象产品类）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。
4、Product1、Product2（具体产品类）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。

五、代码示例

5.1、抽象产品类

public abstract class IProduct {
    public void doSameThing(){
        //公共方法的实现
    }
    //声明抽象业务方法
    public abstract void doDiffThing();
}

5.2、具体产品类

public class Product1 extends IProduct {
    @Override
    public void doDiffThing() {
        System.out.println("做产品1的事情...");
    }
}

public class Product2 extends IProduct {
    @Override
    public void doDiffThing() {
        System.out.println("做产品2的事情...");
    }
}

5.3、抽象工厂类

public abstract class IFactory {
    public abstract IProduct createProduct();

5.4、具体工厂类

public class Factory1 extends IFactory {
    @Override
    public IProduct createProduct() {
        return new Product1();
    }
}

public class Factory2 extends IFactory {
    @Override
    public IProduct createProduct() {
        return new Product2();
    }
}

5.5、客户端类

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        IFactory factory1 = new Factory1();
        IFactory factory2 = new Factory2();
        IProduct product1 = factory1.createProduct();
        IProduct product2 = factory2.createProduct();
        product1.doDiffThing();
        product2.doDiffThing();
    }
}

六、工厂方法模式的优缺点

6.1、优点

相比较简单工厂模式，工厂方法模式的优势，当系统需要新增一个产品时，无需修改现有系统代码，只需要添加一个具体产品类和其对应的工厂子类，使系统的扩展性变得很好，符合面向对象编程的开闭原则。

6.2、缺点

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。