Java设计模式（二） 工厂方法模式
2016-06-12 本文已影响263人
郭俊Jason
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http://www.jasongj.com/design_pattern/factory_method/
工厂方法模式解决的问题
上文《简单工厂模式不简单》中提到，简单工厂模式有如下缺点，而工厂方法模式可以解决这些问题
- 由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，这就直接导致一旦这个工厂出了问题，所有的客户端都会受到牵连。
- 由于简单工厂模式的产品是基于一个共同的抽象类或者接口，这样一来，产品的种类增加的时候，即有不同的产品接口或者抽象类的时候，工厂类就需要判断何时创建何种接口的产品，这就和创建何种种类的产品相互混淆在了一起，违背了单一职责原则，导致系统丧失灵活性和可维护性。
- 简单工厂模式违背了“开放-关闭原则”，因为当我们新增加一个产品的时候必须修改工厂类，相应的工厂类就需要重新编译一遍。
- 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
工厂方法模式
工厂方法模式介绍
工厂方法模式（Factory Method Pattern）又称为工厂模式，也叫多态工厂模式或者虚拟构造器模式。在工厂方法模式中，工厂父类定义创建产品对象的公共接口，具体的工厂子类负责创建具体的产品对象。每一个工厂子类负责创建一种具体产品。
工厂方法模式类图
工厂模式类图如下 (点击可查看大图)
Factory Method Pattern Class Diagram
工厂方法模式角色划分
- 抽象产品（或者产品接口），如上图中IUserDao
- 具体产品，如上图中的MySQLUserDao，PostgreSQLUserDao和OracleUserDao
- 抽象工厂（或者工厂接口），如IFactory
- 具体工厂，如MySQLFactory，PostgreSQLFactory和OracleFactory
工厂方法模式使用方式
如简单工厂模式直接使用静态工厂方法创建产品对象不同，在工厂方法，客户端通过实例化具体的工厂类，并调用其创建实例接口创建具体产品类的实例。根据依赖倒置原则，具体工厂类的实例由工厂接口引用（客户端依赖于抽象工厂而非具体工厂），具体产品的实例由产品接口引用（客户端和工厂依赖于抽象产品而非具体产品）。具体调用代码如下
package com.jasongj.client;
import com.jasongj.dao.IUserDao;
import com.jasongj.factory.IDaoFactory;
import com.jasongj.factory.MySQLDaoFactory;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
IDaoFactory factory = new MySQLDaoFactory();
IUserDao userDao = factory.createUserDao();
userDao.getUser("admin");
}
}
工厂方法模式示例代码
本文所述工厂方法模式示例代码可从作者Github下载
工厂方法模式优点
- 因为每个具体工厂类只负责创建产品，没有简单工厂中的逻辑判断，因此符合单一职责原则。
- 与简单工厂模式不同，工厂方法并不使用静态工厂方法，可以形成基于继承的等级结构。
- 新增一种产品时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可，相比于简单工厂模式需要修改判断逻辑而言，工厂方法模式更符合开-闭原则。
工厂方法模式缺点
- 添加新产品时，除了增加新产品类外，还要提供与之对应的具体工厂类，系统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。
- 虽然保证了工厂方法内的对修改关闭，但对于使用工厂方法的类，如果要换用另外一种产品，仍然需要修改实例化的具体工厂。
- 一个具体工厂只能创建一种具体产品
简单工厂模式与OOP原则
已遵循的原则
- 依赖倒置原则
- 迪米特法则
- 里氏替换原则
- 接口隔离原则
- 单一职责原则（每个工厂只负责创建自己的具体产品，没有简单工厂中的逻辑判断）
- 开闭原则（增加新的产品，不像简单工厂那样需要修改已有的工厂，而只需增加相应的具体工厂类）
未遵循的原则
- 开闭原则（虽然工厂对修改关闭了，但更换产品时，客户代码还是需要修改）
