工厂方法模式详解

工厂方法模式(Factory Method Pattern)是一种创建型设计模式,其主要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。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。

核心思想

工厂方法模式的核心思想是"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"。它将对象的创建和使用分离,使得程序在判断对象类型时更加灵活。

结构组成

工厂方法模式包含以下几个主要角色:

  1. 抽象产品(Product):定义了产品的接口。

  2. 具体产品(Concrete Product):实现了抽象产品接口的具体产品类。

  3. 抽象工厂(Creator):声明了工厂方法,返回一个产品对象。

  4. 具体工厂(Concrete Creator):实现了抽象工厂的生产方法,生成一个具体产品对象。

代码示例

以下是一个简单的工厂方法模式的Java代码示例:

// 抽象产品

interface Product {

void use();

}

// 具体产品A

class ConcreteProductA implements Product {

@Override

public void use() {

System.out.println("Using ConcreteProductA");

}

}

// 具体产品B

class ConcreteProductB implements Product {

@Override

public void use() {

System.out.println("Using ConcreteProductB");

}

}

// 抽象工厂

abstract class Creator {

abstract Product factoryMethod();

}

// 具体工厂A

class ConcreteCreatorA extends Creator {

@Override

Product factoryMethod() {

return new ConcreteProductA();

}

}

// 具体工厂B

class ConcreteCreatorB extends Creator {

@Override

Product factoryMethod() {

return new ConcreteProductB();

}

}

// 客户端代码

public class FactoryMethodPattern {

public static void main(String[] args) {

Creator creatorA = new ConcreteCreatorA();

Product productA = creatorA.factoryMethod();

productA.use();

Creator creatorB = new ConcreteCreatorB();

Product productB = creatorB.factoryMethod();

productB.use();

}

}

特点和优势

  1. 代码的扩展性:新增产品类时,不需要修改已有的代码,只需要添加一个具体的工厂类即可。

  2. 解耦:客户端代码不需要知道具体的产品类,只需要知道抽象产品类。

  3. 灵活性:客户端代码在不修改的情况下,可以通过参数化工厂类来创建不同的产品。

适用场景

  1. 当一个系统不需要暴露对象创建和组合的具体细节,只有创建的对象。

  2. 当系统中的产品对象不止一个等级时。

  3. 当需要提供一个产品类的库,且只希望显示它们的接口。

工厂方法模式是实现对象创建和使用解耦的一种有效方式,它使得新增产品类时不需要修改已有代码,只需要增加新的具体工厂类即可。

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