创建型模式-工厂方法模式
一、相关概念
- 工厂方法模式：定义一个用于创建对象的工厂接口，让子类决定将哪一个类实例化。
工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类
- 其他称呼：
- 工厂模式
- 虚拟构造器模式
- 多态工厂模式
工厂方法模式.png
二、工厂方法模式中的角色
- Product（抽象产品）：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。
- ConcreteProduct（具体产品）：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。
- Factory（抽象工厂）：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。
- ConcreteFactory（具体工厂）：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。
抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类
三、工厂方法模式案例
- 开发一个日志记录器，可以根据需要选择是文件类型的日志或者文办方式的日志
- 可以将工厂方法重载，以不同的参数需求创建对象
重载的工厂方法结构图.png
- 工厂方法的隐藏
在工厂中直接调用被创建对象的方法，但是会导致工厂类职责不单一，不建议这样使用。
四、工厂方法案例
利用工厂方法模式创建不同的图片格式读取，比如GIF、JPG格式的图片
/**
* @author Liucheng
* @date 2019/6/30 16:39
*/
public interface Picture {
public void read();
}
class GIFPicture implements Picture {
@Override
public void read() {
System.out.println("读取了GIF格式的图片");
}
}
class JPGPicture implements Picture {
@Override
public void read() {
System.out.println("读取了JPG格式的图片");
}
}
/**
* @author Liucheng
* @date 2019/6/30 16:42
*/
public interface PictureFactory {
public Picture getPicture();
public Picture getPicture(String[] args);
public Picture getPicture(Object obj);
}
class GIFPictureFactory implements PictureFactory {
@Override
public Picture getPicture() {
return new GIFPicture();
}
@Override
public Picture getPicture(String[] args) {
for (String arg : args) {
System.out.print(arg + " ");
}
return new GIFPicture();
}
@Override
public Picture getPicture(Object obj) {
System.out.println(obj.toString());
return new GIFPicture();
}
}
class JPGPictureFactory implements PictureFactory {
@Override
public Picture getPicture() {
return new JPGPicture();
}
@Override
public Picture getPicture(String[] args) {
for (String arg : args) {
System.out.print(arg + " ");
}
return new JPGPicture();
}
@Override
public Picture getPicture(Object obj) {
System.out.println(obj.toString());
return new JPGPicture();
}
}
import org.w3c.dom.Document;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.InputStream;
/**
* @author Liucheng
* @since 2019-06-30
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) throws Exception {
PictureFactory factory = (PictureFactory)XMLUtil.getBean();
Picture picture = factory.getPicture();
picture.read();
}
}
class XMLUtil {
public static Object getBean() throws Exception{
// 创建DOM对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
InputStream inputStream = XMLUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("factorymethodpatternconfig.xml");
Document root = builder.parse(inputStream);
String className = root
.getElementsByTagName("className")
.item(0)
.getFirstChild()
.getNodeValue();
return Class.forName(className).newInstance();
}
}
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<config>
<className>factorymethodpattern.GIFPictureFactory</className>
</config>
五、工厂模式优缺点总结
1). 优点
- 工厂方法模式的关键是基于工厂角色和产品角色的多态性设计，又为多态工厂模式，能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，并隐藏创建类的细节。
- 在系统中添加新产品时，只需要添加新的实现类和工厂，复合开闭原则。
2). 缺点
- 添加产品，必须得添加对应的工厂，随着产品的增多，系统中类的个数将成对增加，增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，带来额外的系统开销。
- 客户端在抽象层中编程，增加了系统的抽象性和理解难度。
五、工厂模式的适用场景
- 客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
- 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
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