设计模式-工厂方法(Factory Method)
Factory Method 要可以称:Virtual Constructor(虚拟构造函数)
工厂方法模式是一种创建型设计模式, 其在父类中提供一个创建对象的方法, 允许子类决定实例化对象的类型。
现实问题,譬如你 正在开发 一个物流系统,他有海上物流、路上物流和内河物流。可是刚开始 你的企业 做了很多路上物流业务代码的开发,里面集成了很多物流相关业务信息,而突然火的海上运输业务 让你 原有 路上业务 需要进行调整而且调整比较大,而其中要有一部分共用的通用内容。
最后,你将不得不重新编写复杂代码,根据不同的运输对象类, 在应用中进行不同的处理。
解决方案:
工厂方法模式建议使用特殊的工厂方法代替对于对象构造函数的直接调用 (即使用 new运算符)。 不用担心, 对象仍将通过 new运算符创建, 只是该运算符改在工厂方法中调用罢了。 工厂方法返回的对象通常被称作 “产品”。
工厂方法模式结构
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产品 (Product) 将会对接口进行声明。 对于所有由创建者及其子类构建的对象, 这些接口都是通用的。。
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具体产品 (Concrete Products) 是产品接口的不同实现。
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创建者 (Creator) 类声明返回产品对象的工厂方法。 该方法的返回对象类型必须与产品接口相匹配。
你可以将工厂方法声明为抽象方法, 强制要求每个子类以不同方式实现该方法。 或者, 你也可以在基础工厂方法中返回默认产品类型。
注意, 尽管它的名字是创建者, 但它最主要的职责并不是创建产品。 一般来说, 创建者类包含一些与产品相关的核心业务逻辑。 工厂方法将这些逻辑处理从具体产品类中分离出来。 打个比方, 大型软件开发公司拥有程序员培训部门。 但是, 这些公司的主要工作还是编写代码, 而非生产程序员。
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具体创建者 (Concrete Creators) 将会重写基础工厂方法, 使其返回不同类型的产品。
注意, 并不一定每次调用工厂方法都会创建新的实例。 工厂方法也可以返回缓存、 对象池或其他来源的已有对象

上代码:
产品接口:
public interface Transport {
public void deliver();
}
具体产品:
public class Ship implements Transport {
@Override
public void deliver() {
System.out.println("Deliver by sea in a container");
}
}
public class Truck implements Transport {
@Override
public void deliver() {
System.out.println("Deliver by land in a box");
}
}
构造者:
public abstract class Logistics {
public void planDelivery() {
Transport transport = createTransport();
transport.deliver();
}
public abstract Transport createTransport();
}
public class RoadLogistics extends Logistics {
@Override
public Transport createTransport() {
return new Truck();
}
}
public class SeaLogistics extends Logistics {
@Override
public Transport createTransport() {
return new Ship();
}
}
测试实现:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Logistics seaLogistics = new SeaLogistics();
seaLogistics.planDelivery();
Logistics roadLogistics = new RoadLogistics();
roadLogistics.planDelivery();
}
}
输出
Deliver by sea in a container
Deliver by land in a box
工厂方法模式优缺点
优点:
- 你可以避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
- 单一职责原则。 你可以将产品创建代码放在程序的单一位置, 从而使得代码更容易维护。
- 开闭原则。 无需更改现有客户端代码, 你就可以在程序中引入新的产品类型
缺点:
应用工厂方法模式需要引入许多新的子类, 代码可能会因此变得更复杂。 最好的情况是将该模式引入创建者类的现有层次结构中。
核心 Java 程序库中有该模式的应用:
- java.util.Calendar#getInstance()
- java.util.ResourceBundle#getBundle()
- java.text.NumberFormat#getInstance()
- java.nio.charset.Charset#forName()
- java.net.URLStreamHandlerFactory#createURLStreamHandler(String) (根据协议返回不同的单例对象)
- java.util.EnumSet#of()
- javax.xml.bind.JAXBContext#createMarshaller() 及其他类似的方法。
识别方法: 工厂方法可通过构建方法来识别, 它会创建具体类的对象, 但以抽象类型或接口的形式返回这些对象。
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