工厂方法模式的巧妙设计——隔绝对象创建过程

2023-09-30 08:12:57

在软件开发中，对象创建是常见的操作。然而，对象创建的方式有很多种，有时需要根据不同的情况选择不同的创建方式。例如，有时需要创建一个具体类型的对象，有时又需要创建一个抽象类型的对象。为了解决这个问题，设计模式提出了工厂方法模式。

工厂方法模式是一种对象创建型设计模式，它可以将对象创建过程与使用过程解耦。这使得对象创建过程更加灵活，并且更容易进行扩展和维护。

工厂方法模式的设计原理

工厂方法模式的核心思想是将对象创建过程交给一个工厂类。工厂类负责创建对象，而其他类只需要调用工厂类的方法即可获得对象。这样一来，对象创建过程就被与使用过程解耦了。

工厂方法模式的结构图如下所示：

+----------------+     +----------------+
| 抽象工厂类   |     | 具体工厂类1  |
+----------------+     +----------------+
        ^                   ^
        |                   |
+----------------+     +----------------+
| 具体工厂类2  |     | 具体工厂类3  |
+----------------+     +----------------+
        ^                   ^
        |                   |
+----------------+     +----------------+
| 抽象产品类   |     | 具体产品类1  |
+----------------+     +----------------+
        ^                   ^
        |                   |
+----------------+     +----------------+
| 具体产品类2  |     | 具体产品类3  |
+----------------+     +----------------+

其中，抽象工厂类定义了一个创建产品的接口，具体工厂类实现了这个接口，并负责创建具体的产品对象。抽象产品类定义了产品的公共接口，具体产品类实现了这个接口，并提供了具体的产品实现。

工厂方法模式的应用场景

工厂方法模式有以下几个应用场景：

当你需要创建一个对象，但你不知道该创建哪种具体类型时，你可以使用工厂方法模式。
当你需要将对象创建过程与使用过程解耦时，你可以使用工厂方法模式。
当你需要扩展或维护对象创建过程时，你可以使用工厂方法模式。

工厂方法模式的实现方法

在Java中，你可以使用以下方法实现工厂方法模式：

public interface Factory {
    Product createProduct();
}

public class ConcreteFactory1 implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProduct1();
    }
}

public class ConcreteFactory2 implements Factory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProduct2();
    }
}

public abstract class Product {
    public abstract void use();
}

public class ConcreteProduct1 extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("ConcreteProduct1");
    }
}

public class ConcreteProduct2 extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("ConcreteProduct2");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory1 = new ConcreteFactory1();
        Product product1 = factory1.createProduct();
        product1.use();

        Factory factory2 = new ConcreteFactory2();
        Product product2 = factory2.createProduct();
        product2.use();
    }
}