设计模式1:工厂方法模式(Factory Method)

1.简介

工厂方法是创建模式中的一种
客户端直接通过工厂生产具体的产品,一个工厂只负责一种产品的生产

1.1优点:

- 将具体的产品构造放在具体工厂类里,方便扩展
- 客户端只通过工厂创建一个产品,不需要知道创建产品的细节,不需要执行new操作

1.2缺点:

- 工厂方法一个工厂只能生产一种产品,如果产品过多,扩展比较困难
- 不能实现一个工厂生产多种产品

1.3使用场景

- 逻辑和工厂制造产品相似的业务
- 可以使用静态工厂方法代替构造器

2.实现方式

我们主要介绍的工厂方法模式,
但得先说明一下简单工厂方法模式

2.1 具体逻辑

我们有两个工厂,
一个是鼠标工厂,一个是PC工厂,
分别来生产PC和鼠标产品

2.2 简单工厂

简单工厂不是23种设计模式之中的一种,
一个工厂可以生产所有需要的产品,
当生产方法是静态方法的时候,可以称之为静态工厂

2.2.1 产品

定义了一个产品接口IProduct,
两个IProduct的实现类,MouseProduct和PCProduct,
实现了一个name()方法,用来打印产品的名称

/**
 * 产品接口
 */
public interface IProduct {
    
    /**
     * 打印产品名称
     */
    void name();
}

/**
 * 鼠标产品
 */
public class MouseProduct implements IProduct {

    @Override
    public void name() {
        System.out.println("制造的一个鼠标产品...");
    }
}

/**
 * PC产品
 */
public class PCProduct implements IProduct {

    @Override
    public void name() {
        System.out.println("制造的一个PC产品...");
    }
}

2.2.2 工厂

定义了一个工厂接口IFactory,
一个IFactory的实现类SimpleFactory,
SimpleFactory来生产所有IProduct的子类,
目前只生产PCProduct和MouseProduct

/**
 * 工厂接口
 */
public interface IFactory {
    
    /**
     * 制造产品
     * 
     * @return
     */
    IProduct product(String name);
}

/**
 * 简单工厂
 */
public class SimpleFactory {

    /**
     * 根据名称生产相应的产品
     * @param name
     * @return
     */
    public static IProduct product(String name) {
        if ("mouse".equals(name)) {
            return new MouseProduct();
        } else if ("pc".equals(name)) {
            return new PCProduct();
        }
        return null;
    }
}

类图

简单工厂

测试类

很明显,我们看到简单工厂模式的工厂职责过大,
当需要生产新产品,都需要修改这个工厂类

//简单工厂测试类
public class FactorySimpleTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "mouse";
        String s2 = "pc";
        SimpleFactory.product(s1).name();
        SimpleFactory.product(s2).name();
    }
}

运行结果:
    制造的一个鼠标产品...
    制造的一个PC产品...

2.3工厂方法

一个具体的工厂负责生产一种产品,
当需要生产新产品,只需要实现一个新的工厂,
解决了简单工厂责任过大,新增产品都需要修改工厂的问题

2.3.1 工厂

定义了一个IFactory接口,
两个实现类PCFactory和MouseFactory,
分别用来制造PC产品和鼠标产品

/**
 * 工厂接口
 */
public interface IFactory {
    
    /**
     * 制造产品
     * 
     * @return
     */
    IProduct product();
}

/**
 * PC工厂
 */
public class PCFactory implements IFactory {
    @Override
    public IProduct product() {
        //PC工厂只生产PC
        return new PCProduct();
    }

}

/**
 * 鼠标工厂
 */
public class MouseFactory implements IFactory {
    @Override
    public IProduct product() {    
        //鼠标工厂只生产鼠标产品    
        return new MouseProduct();
    }

}

2.3.1 产品

定义了一个产品接口IProduct,
两个实现类MouseProduct和PCProduct,
实现了一个name()方法,用来打印产品的名称

/**
 * 产品接口
 */
public interface IProduct {
    /**
     * 打印名称
     */
    void name();
}

/**
 * 鼠标产品
 */
public class MouseProduct implements IProduct {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("制造的一个鼠标产品...");
    }
}

/**
 * PC产品
 */
public class PCProduct implements IProduct {
    @Override
    public void name() {
       System.out.println("制造的一个PC产品...");
    }
}

类图

简单工厂

测试类

工厂方法模式,一个工厂只能生产一种产品,
若要生产新的产品,需要实现一个新的产品和工厂,
我们一个工厂要生产同一类的多种产品就难以实现

/**
 * 工厂方法测试
 */
public class FactoryMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "mouse";
        String s2 = "pc";
        IFactory f1 = getFactory(s1);
        IFactory f2 = getFactory(s2);
        f1.product().name();
        f2.product().name();
    }

    /**
     * 获取产品
     */
    private static IFactory getFactory(String name) {
        if ("mouse".equals(name)) {
            return new MouseFactory();
        } else if ("pc".equals(name)) {
            return new PCFactory();
        }
        return null;
    }
}

运行结果:
    制造的一个鼠标产品...
    制造的一个PC产品...