Java设计模式 | 工厂方法模式

工厂方法模式

针对简单工厂模式案例中的缺点，使用工厂方法模式就可以完美的解决，完全遵循开闭原则。

简单工厂模式只有一个工厂类，负责创建所有产品，如果要添加新的产品，就需要修改工厂类的代码。而工厂方法模式引入了抽象工厂和具体工厂的概念，每个具体工厂只负责创建一种具体的产品，添加新产品只需要添加新的工厂而无需修改原来的代码。这样使得产品的生产更灵活，扩展性更强，符合开闭原则。

结构

工厂方法模式分为以下几个角色：

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品
具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建
抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能
具体产品 （Abstract Product）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应

实现

抽象咖啡工厂：

java 复制代码

public interface CoffeeFactory {

    // 创建咖啡对象的方法
    Coffee createCoffee();
}

美式咖啡工厂：

java 复制代码

public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory {
    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new AmericanCoffee();
    }
}

拿铁咖啡工厂：

java 复制代码

public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory {
    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new LatteCoffee();
    }
}

咖啡类：

java 复制代码

public abstract class Coffee {

    // 获取咖啡名
    public abstract String getName();

    // 加糖
    public void addSugar(){
        System.out.println("加糖");
    }

    // 加奶
    public void addMilk(){
        System.out.println("加奶");
    }
}

美式咖啡类：

java 复制代码

public class AmericanCoffee extends Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }
}

拿铁咖啡类：

java 复制代码

public class LatteCoffee extends Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "拿铁咖啡";
    }
}

咖啡店类：

java 复制代码

public class CoffeeStore {

    private CoffeeFactory coffeeFactory;

    public void setCoffeeFactory(CoffeeFactory coffeeFactory) {
        this.coffeeFactory = coffeeFactory;
    }

    // 点咖啡
    public Coffee orderCoffee(String type) {
        Coffee coffee = coffeeFactory.createCoffee();
        coffee.addMilk();
        coffee.addSugar();
        return coffee;
    }
}

测试：

java 复制代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore();
        // 拿铁咖啡美式咖啡
//        CoffeeFactory coffeeFactory = new AmericanCoffeeFactory();
        // 拿铁咖啡
        CoffeeFactory coffeeFactory = new LatteCoffeeFactory();
        coffeeStore.setCoffeeFactory(coffeeFactory);

        // 点咖啡
        Coffee coffee = coffeeStore.orderCoffee("Latte");
        System.out.println(coffee.getName());
    }
}

总结

可以看出，要增加产品类时也要相应的增加工厂类，不需要修改工厂类的代码，这样就解决了简单工厂模式的缺点（违反开闭原则）。

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象，由于使用了多态性，工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，并且解决了它的缺点。
优点：

用户只需要知道具体工厂的名称就可得到需要的产品，不管产品的具体创建过程
在系统增加新产品时只需要添加具体的产品类和对应的工厂类，无需对原工厂进行任何修改，符合开闭原则

缺点：

每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，增加了系统复杂度

应用场景

工厂方法模式使得每个工厂类的职责单一，每个工厂只负责创建一种产品，当创建对象涉及一系列复杂的初始化逻辑，而这些逻辑在不同的子类中可能有所不同时，可以使用工厂方法模式将这些初始化逻辑封装在子类中。如：

Spring框架中的Bean工厂：通过配置文件或者注解，Spring可以根据配置文件动态的创建和管理对象
JDBC中的Connection工厂：在Java数据库连接中，DriverManager使用工厂方法模式来创建数据库连接。不同的驱动（MySQL，Oracle等）都有对应的工厂来创建连接

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