被说了很多遍的设计模式---工厂方法模式

[把你的理性思维慢慢变成条件反射]

本文，我们讲介绍工厂方法模式，文章主题结构与上位一致。惯例，先来看看我们示例工程的环境：

操作系统：win7 x64

其他软件：eclipse mars，jdk7

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经典问题：

首先，请回顾前文我们介绍的计算机问题。在其文中，我们描述其缺点为：工厂类包含的逻辑判断，需要极高的稳定性，安全性。否则，整个逻辑处理将会发生错误。因此，对于工厂类而言，经常的修改操作，会让其违反“开闭原则”。

思路分析：

要点一：使得对工厂了不能违反“开闭原则”

要点二：对客户端仍然保持面向接口编程。

示例工程：

首先，我们先使用简单工厂方法实现计算器的功能，代码放置在base包下，作为参照。具体代码请参考前文《简单工厂模式》。

为满足要点一，二，我们修改代码结构为如下内容：

创建IFactory.java文件，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.one;public interface IFactory {Operation CreateOperation();}

创建AddFactory.java，DivFactory.java，MulFactory.java，SubFactory.java四个文件，在此仅示例AddFactory.java文件，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.one;public class AddFactory implements IFactory {@Overridepublic Operation CreateOperation() {return new OperationAdd();}}

创建OperationAdd.java，OperationDiv.java，OperationMul.java，OperationSub.java四个文件，在此仅示例OperationAdd.java文件，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.one;public class OperationAdd extends Operation {public double getResult(Operation op){double result = op.getNumA()+op.getNumB();return result;}}

创建Window.java文件，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.one;import java.util.Scanner;public class Window {public static void main(String[] args) {try {IFactory operFactory1 = new AddFactory();Operation oper1 = operFactory1.CreateOperation();oper1.setNumA(10);oper1.setNumB(23);System.out.println("加法工厂："+oper1.getResult(oper1));IFactory operFactory2 = new SubFactory();Operation oper2 = operFactory2.CreateOperation();oper2.setNumA(10);oper2.setNumB(23);System.out.println("减法工厂："+oper2.getResult(oper2));IFactory operFactory3 = new MulFactory();Operation oper3 = operFactory3.CreateOperation();oper3.setNumA(10);oper3.setNumB(23);System.out.println("乘法工厂："+oper3.getResult(oper3));IFactory operFactory4 = new DivFactory();Operation oper4 = operFactory4.CreateOperation();oper4.setNumA(10);oper4.setNumB(23);System.out.println("除法工厂："+oper4.getResult(oper4));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

采用工厂方法模式之后带来的优点：

1. 移除原有工厂类，并移除其中的多级判断。
2. 现在，对任何功能的新增，修改不会影响到其他现有功能。

模式总结：

本例UML结构图：

工厂方法模式标准UML图：

概念总结：

工厂方法模式：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迟到其子类。

组成部分：Product（抽象产品），ConcreteProduct（具体产品），Creator（抽象工厂），ConcreteCreator（具体工厂）四部分组成。

模板代码：

创建ConcreteCreator.java，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.three;public class ConcreteCreator implements Creator {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProduct();}}

创建ConcreteProduct.java文件，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.three;public class ConcreteProduct implements Product {@Overridepublic void createProduct() {System.out.println("create product");}}

创建Creator.java，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.three;public interface Creator {public Product createProduct();}

创建Product.java，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.three;public interface Product {public void createProduct();}

创建Window.java，具体内容如下：

package com.csdn.ingo.gof_FactoryFuncion.three;public class Window {public static void main(String[] args) {Creator creator = new ConcreteCreator();Product product = creator.createProduct();product.createProduct();}}<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"></span>

问题：简单工厂模式与工厂方法模式有什么不同之处？

答：简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品的依赖。对本例而言，采用简单工厂模式，客户端指明一个方法运算符号就可以进行相关运算，而现在，客户端需要明确指明到底实例化那个工厂类才能够进行相关计算。但是，请注意，客户端指明的接口，即在实际使用时，实例化的过程将会延迟到运行时才确定。另外，仔细观察就会发现，本身的工厂类内的逻辑判断只是从一个位置转移到另一个位置，逻辑判断的过程仍然存在于程序当中。使用这种方法，满足了我们再前文中介绍的“迪米特法则”。

反思：

应用场景：

1. 在客户端可能需要生成复杂对象时，只需声明抽象工厂即可使用。
2. 实现调用方与被调用方的关系解耦，需要实现多态，“里氏代换原则”时
3. 具体的实现了需要修改，扩展，维护，运行时切换等。

优点：

1. 工厂方法负责创建具体的产品，客户端不在关注创建，实例化，甚至是类名等细节。
2. 工厂角色，具体产品实现多态。工厂有权决定声明，实例化哪一种具体对象。
3. 当新增或修改新产品时，对现有的功能，及客户端几乎不产生任何影响。

缺点：

1. 当存在大量的具体产品类时，需要创建相同数量的工厂类。系统中类的个数将成加倍增加，带来了安装，维护上的成本。
2. 为了实现抽象，运行时切换功能等，客户端可能需要额外实现配置文件，并且需要使用反射等技术。

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至此，被说了很多遍的设计模式---工厂方法模式 结束

参考资料：

图书：《大话设计模式》

其他博文：http://blog.csdn.NET/lovelion/article/details/7563445