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设计模式-工厂方法模式

这一篇博文来介绍工厂模式中的第二种工厂方法模式。

介绍

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,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。

优点

在工厂方法模式中,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,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以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。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。

缺点

在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,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,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。
由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。

案例

这一篇博文也采用上一篇支付的案例进行说明。
支付抽象类

public abstract class Pay {
    public void init(){
        System.out.println("支付方式初始化");
    }
    
    public abstract void orderPay();
}

支付宝支付类

public class AliPay extends Pay {

    @Override
    public void orderPay() {
        System.out.println("支付宝支付");
    }

}

微信支付类

public class WechatPay extends Pay {

    @Override
    public void orderPay() {
        System.out.println("微信支付");
    }

}

银联支付类

public class UnionPay extends Pay {

    @Override
    public void orderPay() {
        System.out.println("银联支付");
    }

}

抽象工厂类

public abstract class PayFactory {
    public abstract Pay createFactory();
}

支付宝工厂类

public class AliPayFactory extends PayFactory {

    @Override
    public Pay createFactory() {
        return new AliPay();
    }

}

微信工厂类

public class WechatPayFactory extends PayFactory {

    @Override
    public Pay createFactory() {
        return new WechatPay();
    }

}

银联工厂类

public class UnionPayFactory extends PayFactory {

    @Override
    public Pay createFactory() {
        return new UnionPay();
    }

}

具体代码见Github地址

总结

工厂方法模式可以说是简单工厂模式的进一步优化,解决了对修改开放的问题,又保持了简单工厂模式的优点。唯一的缺点就是增加新产品的同时需要增加新的工厂,导致系统类的个数成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂性。
类似的案例有日志记录器(选择记录文件、数据库。。。)、数据库连接(连接不同的数据库)

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