设计模式——工厂方法模式
UML图
一、定义：
工厂方法模式，又称工厂模式、多态工厂模式和虚拟构造器模式，通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象。
总结：工厂方法使一个类的的实例化延迟到子类中。
二、模式组成：
组成（角色） | 关系 | 作用 |
|---|---|---|
抽象产品（Product） | 具体产品的父类 | 描述具体产品的公共接口 |
具体产品（Concrete Product） | 抽象产品的子类；工厂类创建的目标类 | 描述生产的具体产品 |
抽象工厂（Creator） | 具体工厂的父类 | 描述具体工厂的公共接口 |
具体工厂（Concrete Creator） | 抽象工厂的子类；被外界调用 | 描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例 |
三、使用步骤：
● 步骤1： 创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口；
● 步骤2： 创建抽象产品类 ，定义具体产品的公共接口；
● 步骤3： 创建具体产品类（继承抽象产品类） & 定义生产的具体产品；
● 步骤4： 创建具体工厂类（继承抽象工厂类），定义创建对应具体产品实例的方法；
● 步骤5： 外界通过调用具体工厂类的方法，从而创建不同具体产品类的实例
四、Demo解析：
场景：女蜗造人，以肤色区别人群。
/**
* 步骤一：创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口
*/
public abstract class AbstractHumanFactory {
// Class<T> 两层含义 1.必须是class类型 2.必须是human的实现类
public abstract <T extends Human> T createHuman(Class<T> tClass);
}/**
*
* 步骤二：创建抽象产品类 ，定义具体产品的公共接口；
*/
public interface Human {
void getColor();
void talk();
}/**
*
* 步骤三：创建具体产品类（继承抽象产品类）， 定义生产的具体产品
*/
public class BlackHuman implements Human {
@Override
public void getColor() {
System.out.println("BlackHuman black");
}
@Override
public void talk() {
System.out.println("BlackHuman talk");
}
}
public class WhiteHuman implements Human {
@Override
public void getColor() {
System.out.println("WhiteHuman white");
}
@Override
public void talk() {
System.out.println("WhiteHuman talk");
}
}/**
*
* 步骤四：创建具体工厂类（继承抽象工厂类），定义创建对应具体产品实例的方法；
*/
public class HumanFactory extends AbstractHumanFactory {
@Override
public <T extends Human> T createHuman(Class<T> tClass) {
Human human = null;
try {
human = (Human) Class.forName(tClass.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) human;
}
}/**
*
* 步骤五：外界通过调用具体工厂类的方法，从而创建不同具体产品类的实例；
*/
HumanFactory humanFactory =new HumanFactory();
BlackHuman blackHuman = humanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
blackHuman.getColor();
blackHuman.talk();
WhiteHuman whiteHuman = humanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
whiteHuman.getColor();
whiteHuman.talk();五、工厂方法模式的优缺点
优点：
● 1.良好的封装性，代码结构清晰，一个对象的创建是有约束的，如果一个调用者需要一个具体的产品对象，只需这个产品名，不需要知道创建过程，降低模块间耦合。
● 2.扩展性非常优秀，在增加产品对象时候，只需增加一个具体的产品类，就可以完成。（拥抱变化）
● 3.屏蔽产品类，产品类的实现如何变化，调用者根本不用关心，只要接口保持不变，调用者就不需要改变。（符合迪米特法则）
缺点：
● 1.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。
● 2.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。
六、适应场景
● 1.一个类不知道它所需要的对象的类：在工厂方法模式中，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，具体的产品对象由具体工厂类创建； 客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
● 2.一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象， 利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
● 3，将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定， 可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。