大话设计模式：工厂方法篇

后端

2023-11-05 09:02:00

哈喽，大家好！我是你们亲切的小编写，今天给大家带来一个Java设计模式中的重量级选手——工厂方法模式。听说过工厂吗？那设计模式中的工厂又是什么呢？让我来为大家揭开它神秘的面纱吧！

工厂方法模式的本质

工厂方法模式属于创建型设计模式，它的主要目的是提供一种创建对象的接口，但是，它是由不同的子类决定实例化哪一个类。这个模式将对象创建的代码和使用对象的代码分离开来，从而使得代码更加灵活和易于扩展。

通俗点来说，工厂方法模式就像是一个"造物主"，它不直接创建具体的产品，而是提供一个接口让子类去创建。这样一来，当需要创建不同的产品时，只需要修改相应的子类就可以了，而无需修改工厂类。

工厂方法模式的结构

工厂方法模式包含以下几个角色：

工厂（Factory） ：定义了创建产品的接口，但由子类决定实例化哪一个具体产品。
具体工厂（ConcreteFactory） ：实现了创建产品的接口，并返回一个具体的产品。
产品（Product） ：表示创建的对象。

工厂方法模式的优点

灵活性 ：由于对象创建的代码和使用对象的代码是分开的，因此可以轻松地添加新的产品类型，而无需修改现有代码。
可扩展性 ：通过创建新的具体工厂，可以很容易地扩展系统以支持新的产品类型。
解耦：工厂方法模式解耦了创建产品代码和使用产品代码，使得两部分可以独立修改。

工厂方法模式的缺点

可能存在大量工厂类 ：如果需要创建很多不同的产品类型，那么可能会产生很多具体工厂类，这可能会使代码变得复杂。
难以控制产品创建 ：由于具体工厂负责创建产品，因此很难控制所创建的产品类型。

Java中的工厂方法模式

在Java中，工厂方法模式可以通过以下步骤实现：

定义一个抽象工厂类，它定义了创建产品的接口。
定义多个具体工厂类，每个类实现了创建不同产品类型的接口。
定义一个产品接口，它定义了产品类的公共接口。
定义多个具体产品类，每个类实现了产品接口并代表不同的产品类型。

举个例子，我们想要创建一个工厂方法模式来创建不同的形状。我们可以定义一个形状工厂接口ShapeFactory，其中包含一个创建Shape对象的createShape方法。然后，我们可以定义两个具体工厂类CircleFactory和SquareFactory，它们分别实现了createShape方法以创建Circle和Square对象。

代码示例：

interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}

class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}

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

interface Shape {
    void draw();
}

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");
    }
}

public class FactoryMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
        Shape circle = circleFactory.createShape();
        circle.draw();

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