工厂方法模式与简单工厂模式

时间：2022-06-08 07:14:55
一、定义

        定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延伸到其子类。

        简单的说，就是定义一个工厂，由工厂的生产方法来生产具体的产品类，用户只需要调用工厂的生产方法来获取具体的产品，而不需要关心生产的过程。

二、优点

    1.拥有良好的封装性。调用者需要一个具体产品，只需要向工厂获取，而不用知道创建对象的艰辛过程，降低模块间的耦合。

    2.易于扩展。增加产品时，只需要适当修改具体的工厂类或者扩展一个工厂，甚至不用修改。

    3.屏蔽产品类，解除耦合。产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，只需要关心产品的接口即可。

三、女娲造人实例分析

    大家都听过女娲捏土造人的神话故事，这软件开发中，这个过程设计到三个对象：女娲、八卦炉、不同肤色的人。女娲可以使用场景类 Client 表示，八卦炉类似于一个工厂 Factory，负责制造具体的产品 Product（即人类 Human）。相应的类图如下：

工厂方法模式与简单工厂模式

AbstractHumanFactory 的代码可以如下定义：

public abstract class AbstractHumanFactory {
    public abstract <T extends Human> T createHuman(Class<T> c);
}

    泛型限定了创建方法返回的对象类型必须是人类 Human。

HumanFactory 的代码可以如下定义：

public class HumanFactory extends AbstractHumanFactory {
    public <T extends Human> T createHuman(Class<T> c){
        //定义一个生产的人种
        Human human = null;
        try {
            //产生一个人种
            human = (T)Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("人种生成错误！ ");
        }
        return (T)human;
    }
}

    使用反射可以避免新增产品时，还需要修改工厂的生产方法。

NvWa 类可以如下：

public class NvWa {
    public static void main(String[] args) {
        //声明阴阳八卦炉
        AbstractHumanFactory YinYangLu = new HumanFactory();//女娲第一次造人， 火候不足， 于是白人产生了
        System.out.println("--造出的第一批人是白色人种--");
        Human whiteHuman = YinYangLu.createHuman(WhiteHuman.class);
        whiteHuman.getColor();
        whiteHuman.talk();
        //女娲第二次造人， 火候过足， 于是黑人产生了
        System.out.println("--造出的第二批人是黑色人种--");
        Human blackHuman = YinYangLu.createHuman(BlackHuman.class);
        blackHuman.getColor();
        blackHuman.talk();
        //第三次造人， 火候刚刚好， 于是黄色人种产生了
        System.out.println("--造出的第三批人是黄色人种--");
        Human yellowHuman = YinYangLu.createHuman(YellowHuman.class);
        yellowHuman.getColor();
        yellowHuman.talk();
    }
}
四、简单工厂模式

    当我们仅需要使用到一个工厂，我们没必要把它产生出来，同时使用静态方法就可以了。

    例如上面女娲那个例子，我们可以去掉 AbstractHumanFactory 类，同时把 createHuman 方法设置为静态类型，简化了类的创建过程。类图如下：

工厂方法模式与简单工厂模式

    类图变简单了，少了 AbstractHumanFactory 类，调用也比较简单，该模式是工厂方法模式的弱化，因为简单，所以称之为简单工厂模式，也叫静态工厂模式。

新的 HumanFactory 的代码可以如下定义：

public class HumanFactory {
    public static <T extends Human> T createHuman(Class<T> c){//定义一个生产出的人种
        Human human = null;
        try {
            //产生一个人种
            human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("人种生成错误！ ");
        }
        return (T)human;
    }
}
    其优点是简单，缺点是工厂类的扩展比较困难，不符合开闭原则。
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