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。
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 |
● 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
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();
● 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)
● 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。
● 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。