Java设计模式-创建者模式-工厂方法模式

岳庆锦

发布于 2022.03.16 23:34 阅读 1696 评论 0

`工厂方法模式`

“工厂方法模式”是对“简单工厂模式”的进一步抽象化。

好处：使系统在不修改原来代码情况下引进新产品，满足开闭原则。（在改进的案例中会体现）

结构：

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法（创建产品的方法）来创建产品。

具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。

抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。

具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。

应用：我们通过改进“点咖啡”案例，来体会“工厂方法模式”和“简单工厂模式”之间的联系和不同。

分析：工厂方法模式在结构上相比简单工厂模式增加了抽象工厂角色，在此我们在类图中相比原来的类图，去掉简单工厂类（SimpleCoffeeFactory），新增抽象咖啡工厂接口（CoffeeFactory）及其实现类：专门生产美式咖啡的工厂（AmericanCoffeeFactory）和专门生产拿铁咖啡的工厂（LatteCoffeeFactory）。

让咖啡店类依赖抽象咖啡工厂和抽象咖啡类，这也遵循了“依赖倒转原则”。（依赖抽象，不依赖细节）

抽象咖啡类（Coffee）和具体子类美式咖啡类（AmericanCoffee）、拿铁咖啡（LatteCoffee）的代码不变，这里就不再重复了（可到简单工厂模式那篇查看代码）

1.抽象咖啡工厂类（CoffeeFactory），包含生产咖啡的抽象方法。

public interface CoffeeFactory {

    //创建咖啡对象的方法
    Coffee creatCoffee();
}

2.美式咖啡工厂（AmericanCoffeeFactory），实现抽象咖啡工厂类中生产咖啡的功能（直接new美式咖啡对象，然后返回），专门生产美式咖啡。

public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory{
    @Override
    public Coffee creatCoffee() {
        return new AmericanCoffee();
    }
}

3.拿铁咖啡工厂（LatteCoffeeFactory），实现抽象咖啡工厂类中生产咖啡的功能，专门生产拿铁咖啡。

public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory{
    @Override
    public Coffee creatCoffee() {
        return new LatteCoffee();
    }
}

4.咖啡店类（CoffeeStore），里面要声明抽象咖啡工厂类型的对象，因为在客户端要传入具体的咖啡生产工厂类型的对象（所以类中也有factory对应的set方法，从而进行赋值），从而调用其对应的生产咖啡的方法。（“简单工厂模式”中不用声明，因为在简单工厂模式中，工厂类中生产咖啡的方法是静态的，直接通过类名和点运算符就可以调用生产咖啡的方法）

public class CoffeeStore {

    //声明私有工厂对象
    private CoffeeFactory factory;

    public void setFactory(CoffeeFactory factory){
        this.factory = factory;
    }
    
    //点咖啡功能
    public Coffee orderCoffee(){
        Coffee coffee = factory.creatCoffee();
        //加配料
        coffee.addMilk();
        coffee.addSugar();
        return coffee;
    }
}

5.测试类（Client），这里我们以创建拿铁咖啡为例，如果要创建美式咖啡，只需要改变new的具体咖啡工厂对象的类型（改成new AmerianCoffeeFacory()）。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建咖啡店
        CoffeeStore store = new CoffeeStore();
        //创建工厂对象
        //CoffeeFactory factory = new AmericanCoffeeFactory();
        CoffeeFactory factory = new LatteCoffeeFactory();
        store.setFactory(factory);

        //点咖啡
        Coffee coffee = store.orderCoffee();

        System.out.println(coffee.getName());
    }
}

6.运行结果

总结分析：“工厂方法模式”保留了“简单工厂模式”的优点：①生产过程封装到具体工厂中，例如，拿铁咖啡在拿铁咖啡工厂中生成，生产过程对客户隐藏，客户只需告诉我们要什么样的咖啡，然后我们传入对应的工厂类型的对象。②解除了咖啡店与咖啡类的耦合（咖啡类发生变化，也不会影响咖啡店）。

解决了“简单工厂模式”的缺点：同样面对客户需求改变，简单工厂模式需要修改工厂类的代码，违背了“开闭原则”；而“工厂方法模式”只需新增具体产品类和生产新产品的具体工厂类就可以，不用修改原本的代码，遵循了“开闭原则”。

优点：

①用户只需要知道具体工厂的名称就可以得到所要的产品，无需知道产品的具体创建过程。（具体创建过程被封装到了具体工厂类中，不对用户展现细节）

②在系统增加新的产品时，只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则。

缺点：

上述优点中的第2条也引发了一个缺点，那就是：每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。

应用场景：

客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。

创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。

客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌。（和第一条意思相近）

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