工厂方法模式：赋能对象创建的灵活性

见解分享

2023-10-05 19:07:54

工厂方法模式概述

在软件开发中，我们经常需要创建不同类型的对象，例如，在电子商务网站中，可能存在不同类型的产品，如手机、电脑、书籍等。如果我们直接在代码中创建这些对象，则需要编写大量的重复代码。为了解决此问题，我们引入了工厂方法模式。

工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，但允许子类决定实例化哪个类。这样，我们可以通过创建一个工厂类，将对象的创建过程封装起来，在需要时，我们可以通过不同的工厂类来创建不同类型的对象。

工厂方法模式的结构

工厂方法模式主要由以下几个角色组成：

抽象工厂类：定义了一个创建对象的接口，但不指定具体创建哪个对象。
具体工厂类：实现抽象工厂类中的创建对象的方法，决定创建哪个具体的对象。
产品类：表示需要创建的对象，可以是抽象类或接口。

工厂方法模式的优点

工厂方法模式具有以下优点：

解耦性强：工厂方法模式将对象的创建与对象的具体类型分离，这使得我们可以轻松地扩展程序，只需要添加新的具体工厂类即可，而无需修改抽象工厂类或产品类。
灵活性高：工厂方法模式允许我们在需要时创建不同类型的对象，这使得我们的程序更加灵活。
易于维护：工厂方法模式将对象的创建过程封装起来，使得维护代码更加容易。

工厂方法模式的缺点

工厂方法模式也存在一些缺点：

增加类的数量：工厂方法模式需要创建多个工厂类，这可能会导致类的数量增加。
潜在的性能问题：工厂方法模式在创建对象时需要通过工厂类进行，这可能会增加创建对象的开销。

工厂方法模式的应用场景

工厂方法模式可以应用在以下场景：

当我们需要创建不同类型的对象时。
当我们需要扩展程序时。
当我们需要提高程序的灵活性时。

工厂方法模式的示例

以下是一个简单的工厂方法模式的示例：

// 抽象工厂类
interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}

// 具体工厂类
class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}

class SquareFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Square();
    }
}

// 产品类
interface Shape {
    void draw();
}

// 具体产品类
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a square");
    }
}

// 使用工厂方法模式
ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
Shape circle = circleFactory.createShape();
circle.draw();

ShapeFactory squareFactory = new SquareFactory();
Shape square = squareFactory.createShape();
square.draw();

在该示例中，我们定义了一个抽象工厂类ShapeFactory，它定义了一个创建Shape对象的方法createShape。我们还定义了两个具体工厂类CircleFactory和SquareFactory，它们分别实现createShape方法来创建Circle和Square对象。

然后，我们使用这两个具体工厂类来创建不同的Shape对象。该示例输出如下：