1. 概念
- 工厂方法模式是一种创建型设计模式，它通过引入一个抽象工厂类来封装对象的创建过程。
2. 代码示例
2.1 简单工厂模式代码示例
- 问题分析：当需要增加新的具体产品时，需要修改简单工厂类的代码，这违反了开闭原则（对扩展开放，对修改封闭）。
java
public class Phone {
private String name;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
java
public class BZPhone extends Phone {
public BZPhone() {
setName("BZ Phone");
}
}
java
public class HZPhone extends Phone {
public HZPhone() {
setName("HZ Phone");
}
}
java
public class PhoneSimpleFactory {
private PhoneSimpleFactory() {}
public static Phone getPhone(String phoneType) {
Phone phone = null;
if ("BZPhone".equals(phoneType)) {
phone = new BZPhone();
} else if ("HZPhone".equals(phoneType)) {
phone = new HZPhone();
}
return phone;
}
}
java
public class MakePhoneTest {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = PhoneSimpleFactory.getPhone("BZPhone");
System.out.println(phone.getName() + "制造完成...");
Phone phone2 = PhoneSimpleFactory.getPhone("HZPhone");
System.out.println(phone2.getName() + "制造完成...");
}
}2.2 工厂方法模式代码示例
java
class ElectronicsProduct {
private String name;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
class BZPhone001 extends ElectronicsProduct {
public BZPhone001() {
setName("BZPhone001");
}
}
class BZPC001 extends ElectronicsProduct {
public BZPC001() {
setName("BZPC001");
}
}
class HZPhone001 extends ElectronicsProduct {
public HZPhone001() {
setName("HZPhone001");
}
}
class HZPC001 extends ElectronicsProduct {
public HZPC001() {
setName("HZPC001");
}
}
interface AbsFactory {
ElectronicsProduct create(String type);
}
class BZFactory implements AbsFactory {
@Override
public ElectronicsProduct create(String type) {
if ("Phone".equals(type)) {
return new BZPhone001();
} else if ("PC".equals(type)) {
return new BZPC001();
}
return null;
}
}
class HZFactory implements AbsFactory {
@Override
public ElectronicsProduct create(String type) {
if ("Phone".equals(type)) {
return new HZPhone001();
} else if ("PC".equals(type)) {
return new HZPC001();
}
return null;
}
}
public class FactoryMethodTest {
public static void main(String[] args) {
HZFactory hzFactory = new HZFactory();
ElectronicsProduct hzPhone = hzFactory.create("Phone");
ElectronicsProduct hzPc = hzFactory.create("PC");
System.out.println(hzPhone.getName() + "制造完成...");
System.out.println(hzPc.getName() + "制造完成...");
BZFactory bzFactory = new BZFactory();
ElectronicsProduct bzPhone = bzFactory.create("Phone");
ElectronicsProduct bzPc = bzFactory.create("PC");
System.out.println(bzPhone.getName() + "制造完成...");
System.out.println(bzPc.getName() + "制造完成...");
}
}- UML类图
3. 作用
- 将产品的实例化延迟到具体工厂中完成
4. 工厂方法模式的优缺点
- 优点
- 不关心创建细节：用户只需要知道所需产品的工厂，无需关心创建的细节过程。
- 符合开闭原则：当需要加入新产品时，只需扩展新的工厂类而不必修改现有代码，提高了系统的可扩展性。
- 良好的封装性：具体的产品类被隐藏，调用者仅需提供产品类名称，使得代码结构清晰且易于维护。
- 缺点
- 增加复杂性：在添加新产品时，可能需要引入新的工厂类或者修改现有的工厂类，增加了系统的复杂度。
- 难以管理产品族的扩展：当产品种类增多时，可能导致工厂类的判断逻辑变得复杂，不容易维护。
5. 应用场景
- 重复代码：当创建对象时需要使用大量重复的代码，可以通过工厂方法模式来减少重复代码。
- 隐藏具体产品类：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，具体的产品对象由对应的工厂创建。
6. JDK中的使用
- 集合框架：例如，当我们需要创建一个新的ArrayList或HashMap时，我们实际上是在使用工厂方法模式。这些类提供了一些静态工厂方法，如Collections.synchronizedList()，用于创建特定类型的对象。
- 线程池：Java的线程池（ThreadPoolExecutor）也使用了工厂方法模式。它提供了一些静态工厂方法，如Executors.newFixedThreadPool()，用于创建不同类型的线程池。
- 日期和时间API：Java 8引入了新的日期和时间API，其中包含了一些工厂方法，如LocalDate.now()和LocalDateTime.of()，用于创建日期和时间对象。
- IO流：Java的IO流库中也使用了工厂方法模式。例如，我们可以使用FileInputStream.open()和FileOutputStream.open()等方法来创建输入/输出流对象。
7. 简单工厂vs工厂方法vs抽象工厂
| 简单工厂 | 工厂方法 | 抽象工厂 | |
|---|---|---|---|
| 模式特点 | 一个工厂创建所有产品 | 每个产品对应具体工厂 | 具体工厂创建多个具体产品 |
| 应用场景 | 产品线少，解耦客户端和具体产品 | 产品线较多 | 创建一系列相关产品 |