【设计模式系列】工厂方法模式（二十一）

一、什么是工厂方法模式

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型设计模式，其核心目的是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的子类来决定实例化哪一个类。工厂方法模式让类的实例化推迟到子类中进行，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。

二、工厂方法模式的角色

- 抽象工厂（Creator）：定义创建产品的接口，它声明了工厂方法，该方法返回一个抽象产品类型的实例。抽象工厂的目的是制定所有具体工厂类必须遵循的接口
- 具体工厂（Concrete Creator）：实现抽象工厂的接口，它实现了工厂方法，该方法返回一个具体产品的实例。具体工厂负责创建具体的产品对象，并返回这个对象
- 抽象产品（Product）：定义了产品的接口或抽象类，这个接口或抽象类是所有具体产品类的共同父类。它声明了产品对象必须实现的接口。
- 具体产品（Concrete Product）：实现或继承抽象产品的接口或抽象类，它提供了抽象产品的具体实现。具体产品是最终由具体工厂创建的对象。

三、工厂方法模式的典型应用场景

客户端不依赖产品类实例的创建细节：当客户端不需要知道具体产品类的创建细节时，工厂方法模式可以提供给客户端一个统一的接口，客户端只需要关心产品的接口，而不需要知道具体的实现类。
创建对象需要大量重复的代码：当创建某个对象的过程需要执行一系列复杂的操作时，使用工厂方法模式可以将这些操作封装在具体工厂类中，避免在多个地方重复这些操作。

四、工厂方法模式在NumberFormat中的应用

这里以NumberFormat为例，展示一下工厂方法模式的应用，主要包含以下几个部分：

抽象产品（NumberFormatter 接口）：定义了数字格式化的统一接口。
具体产品（DecimalFormatter、IntegerFormatter、CurrencyFormatter）：实现了不同的格式化逻辑。
工厂类（NumberFormat）：提供了静态工厂方法 getFormatter()，根据传入的格式化类型返回相应的格式化器实例，使用枚举 FormatType 来定义支持的格式化类型。

我们先来创建抽象的 NumberFormatter 接口：

java 复制代码

public interface NumberFormatter {
    String format(Number number);
}

然后创建具体的格式化实现类（这里以DecimalFormatter、IntegerFormatter为例）：

java 复制代码

public class DecimalFormatter implements NumberFormatter {
    @Override
    public String format(Number number) {
        return String.format("%.2f", number.doubleValue());
    }
}

java 复制代码

public class IntegerFormatter implements NumberFormatter {
    @Override
    public String format(Number number) {
        return String.format("%d", number.intValue());
    }
}

java 复制代码

public class CurrencyFormatter implements NumberFormatter {
    @Override
    public String format(Number number) {
        return String.format("$%.2f", number.doubleValue());
    }
}

创建一个具体工厂类：

java 复制代码

public class NumberFormat {
    // 工厂方法，根据不同类型返回对应的格式化器
    public static NumberFormatter getFormatter(FormatType type) {
        switch (type) {
            case DECIMAL:
                return new DecimalFormatter();
            case INTEGER:
                return new IntegerFormatter();
            case CURRENCY:
                return new CurrencyFormatter();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Unsupported format type");
        }
    }

    // 格式化类型枚举
    public enum FormatType {
        DECIMAL,
        INTEGER,
        CURRENCY
    }
}

最后，写一个客户端方法：

java 复制代码

public class NumberFormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        double number = 1234.5678;

        // 获取不同的格式化器
        NumberFormatter decimalFormatter = NumberFormat.getFormatter(NumberFormat.FormatType.DECIMAL);
        NumberFormatter integerFormatter = NumberFormat.getFormatter(NumberFormat.FormatType.INTEGER);
        NumberFormatter currencyFormatter = NumberFormat.getFormatter(NumberFormat.FormatType.CURRENCY);

        // 使用不同的格式化器格式化数字
        System.out.println("Decimal format: " + decimalFormatter.format(number));  // 输出：1234.57
        System.out.println("Integer format: " + integerFormatter.format(number));  // 输出：1234
        System.out.println("Currency format: " + currencyFormatter.format(number)); // 输出：$1234.57
    }
}

使用这种模式，我们可以轻松地管理不同的数字格式化需求，并且在需要添加新的格式化方式时，不会影响到现有的代码。