创建型模式
- 工厂方法模式（Factory Method Pattern）
- 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
- 建造者模式（Builder Pattern）
- 原型模式（Prototype Pattern）
- 单例模式（Singleton Pattern）
工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型设计模式，旨在通过定义一个接口来创建对象，而将对象的具体实例化推迟到子类中。也就是说，工厂方法模式允许客户端通过工厂方法来创建对象，但具体的创建过程由具体的子类来实现。
关键概念：
- 产品接口（Product）：定义工厂方法所创建对象的类型。
- 具体产品（Concrete Product）：实现了产品接口的具体类。
- 抽象工厂（Creator）：定义一个用于创建产品对象的工厂方法，并且通常会提供一个默认实现。
- 具体工厂（Concrete Creator）：实现了抽象工厂中的工厂方法，返回一个具体的产品。
工厂方法模式的优点：
- 扩展性：增加新的产品时，客户端代码无需修改，只需添加新的具体工厂类。
- 解耦：客户端不需要知道具体产品的创建过程，只需要依赖工厂方法接口。
- 提高灵活性：允许通过多态来定制工厂行为。
示例：动物工厂
假设我们要创建一个工厂来生产不同类型的动物，基于工厂方法模式，我们会将创建动物的过程抽象化，并通过不同的子类来提供具体的实现。
1. 定义产品接口
我们先定义一个动物的接口，每种动物都必须实现这个接口。
// 产品接口：Animal
public interface Animal {
void speak();
}
2. 定义具体产品
然后，我们创建不同种类的动物，分别实现 Animal 接口。
// 具体产品：Dog
public class Dog implements Animal {
@Override
public void speak() {
System.out.println("Woof! Woof!");
}
}
// 具体产品：Cat
public class Cat implements Animal {
@Override
public void speak() {
System.out.println("Meow! Meow!");
}
}
3. 定义抽象工厂
接下来，我们定义一个抽象的工厂类，提供工厂方法来创建动物。
// 抽象工厂：AnimalFactory
public abstract class AnimalFactory {
public abstract Animal createAnimal();
}
4. 定义具体工厂
然后，我们定义具体的工厂类，分别实现 AnimalFactory 并提供不同的动物对象。
// 具体工厂：DogFactory
public class DogFactory extends AnimalFactory {
@Override
public Animal createAnimal() {
return new Dog();
}
}
// 具体工厂：CatFactory
public class CatFactory extends AnimalFactory {
@Override
public Animal createAnimal() {
return new Cat();
}
}
5. 客户端代码
在客户端代码中，我们不直接创建具体的动物，而是通过工厂来创建。
// 客户端代码
public class AnimalStore {
private AnimalFactory animalFactory;
public AnimalStore(AnimalFactory animalFactory) {
this.animalFactory = animalFactory;
}
public void orderAnimal() {
Animal animal = animalFactory.createAnimal();
animal.speak();
}
public static void main(String[] args) {
// 创建一个狗的工厂
AnimalFactory dogFactory = new DogFactory();
AnimalStore store1 = new AnimalStore(dogFactory);
store1.orderAnimal(); // 输出：Woof! Woof!
// 创建一个猫的工厂
AnimalFactory catFactory = new CatFactory();
AnimalStore store2 = new AnimalStore(catFactory);
store2.orderAnimal(); // 输出：Meow! Meow!
}
}
总结
工厂方法模式的关键在于将对象的创建过程委托给子类，而不是直接在客户端中进行对象创建。这样，工厂方法模式使得系统具有良好的扩展性：增加新的产品只需要增加新的具体工厂类，而无需修改现有的客户端代码或其他工厂类。这种模式非常适合用于需要创建一系列相关或相似对象的场景，而且可以保证系统中的对象创建过程遵循一致的方式。