工厂方法模式详解

工厂方法模式

工厂方法模式

模式动机与定义

模式动机

模式定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)简称工厂模式，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，它属于类创建型模式。 在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

模式结构与分析

模式结构

工厂方法模式包含如下角色：

Product:抽象产品 ConcreteProduct:具体产品 Factory:抽象工厂 ConcreteFactory:具体工厂

模式分析

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广 工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，并克服了它的缺点 核心的工厂类不再负责所有产品的创建，而是将具体创建工作交给其子类去完成 可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品 增加具体产品-->增加具体工厂，符合“开闭原则”

Java反射机制的应用

配置文件的应用

工具类XMLUtil代码片段

模式实例与解析

模式实例

电视机工厂：实例说明

将原有的电视机工厂进行分割，为每种品牌的电视机提供一个子工厂，海尔工厂专门负责生产海尔电视机，海信工厂专门负责生产海信电视机，如果需要生产TCL电视机或创维电视机，只需要对应增加一个新的TCL工厂或创维工厂即可，原有的工厂无需做任何修改，使得整个系统具有更好的灵活性和可扩展性。

电视机工厂：参考类图

电视机工厂：参考代码

代码结构：

TV接口

package factorymethod; public interface TV { public void play(); }

HaierTV类

package factorymethod; public class HaierTV implements TV { @Override public void play() { System.out.println("海尔电视机播放中···"); } }

HisenseTV类

package factorymethod; public class HisenseTV implements TV { @Override public void play() { System.out.println("海信电视机播放中···"); } }

TVFactory接口

package factorymethod; public interface TVFactory { public TV produceTV(); }

HaierTVFactory类

package factorymethod; public class HaierTVFactory implements TVFactory { @Override public TV produceTV() { System.out.println("海尔电视机工厂生产海尔电视机！"); return new HaierTV(); } }

HisenseTVFactory类

package factorymethod; public class HisenseTVFactory implements TVFactory { @Override public TV produceTV() { System.out.println("海信电视机工厂生产海信电视机！"); return new HisenseTV(); } }

FactoryMethodconfig.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <config> <className>factorymethod.HisenseTVFactory</className> <!--<className>factorymethod.HaierTVFactory</className>--> </config>

XMLUtil类

package factorymethod; import org.w3c.dom.Document; import org.w3c.dom.Node; import org.w3c.dom.NodeList; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import java.io.File; public class XMLUtil { //该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象 public static Object getBean(){ try { //创建文档对象 DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = builder.parse(new File("D:\MyNewWorld\Study_JAVA\MyHome\Write_java\My_Maven\src\main\resources\FactoryMethodconfig.xml")); //获取包含类名的文本节点 NodeList n1 = doc.getElementsByTagName("className"); Node classNode = n1.item(0).getFirstChild(); String cName = classNode.getNodeValue(); //通过类名生成实例对象并将其返回 Class c = Class.forName(cName); Object obj = c.newInstance(); return obj; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } }

Client类

package factorymethod; public class Client { public static void main(String[] args) { try { TV tv; TVFactory factory; factory = (TVFactory) XMLUtil.getBean(); tv = factory.produceTV(); tv.play(); }catch (Exception e){ System.out.println(e.getMessage()); } } }

运行结果

模式效果与应用

工厂方法模式优点

工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节 能够让工厂自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。 在系统中加入新产品时，完全符合开闭原则

工厂方法模式缺点

系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，会给系统带来一些额外的开销。 增加了系统的抽象性和理解难度。

在以下情况下可以使用工厂方法模式：

客户端不知道它所需要的对象的类(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，具体产品对象由具体工厂类创建) 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象