工厂方法模式(FACTORY METHOD)是一种常用的类创建型设计模式,此模式的核心精神是封装类中变化的部分,提取其中个性化善变的部分为独立类,通过依赖注入以达到解耦、复用和方便后期维护拓展的目的。它的核心结构有四个角色,分别是抽象工厂;具体工厂;抽象产品;具体产品。
工厂方法(Factory Method)模式的意义是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类当中。核心工厂类不再负责产品的创建,这样核心类成为一个抽象工厂角色,仅负责具体工厂子类必须实现的接口,这样进一步抽象化的好处是使得工厂方法模式可以使系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。
从上图可以看出,这个使用的工厂方法模式的系统涉及到以下角色:
抽象工厂(ExportFactory)角色:担任这个角色的是工厂方法模式的核心,任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。在实际的系统中,这个角色也常常使用抽象类实现。
具体工厂(ExportHtmlFactory、ExportPdfFactory)角色:担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体JAVA类。具体工厂角色含有与业务密切相关的逻辑,并且受到使用者的调用以创建导出类(如:ExportStandardHtmlFile)。
抽象导出(ExportFile)角色:工厂方法模式所创建的对象的超类,也就是所有导出类的共同父类或共同拥有的接口。在实际的系统中,这个角色也常常使用抽象类实现。
具体导出(ExportStandardHtmlFile等)角色:这个角色实现了抽象导出(ExportFile)角色所声明的接口,工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体导出角色的实例。
首先是抽象工厂角色源代码。它声明了一个工厂方法,要求所有的具体工厂角色都实现这个工厂方法。参数type表示导出的格式是哪一种结构,如:导出HTML格式有两种结构,一种是标准结构,一种是财务需要的结构。
ExportFactory { ExportFile factory(String type); }
具体工厂角色类源代码:
ExportHtmlFactory ExportFactory{ @Override ExportFile factory(String type) { ("standard".equals(type)){ ExportStandardHtmlFile(); } ("financial".equals(type)){ ExportFinancialHtmlFile(); }{ RuntimeException("没有找到对象"); } } }
ExportPdfFactory ExportFactory { @Override ExportFile factory(String type) { ("standard".equals(type)){ ExportStandardPdfFile(); } ("financial".equals(type)){ ExportFinancialPdfFile(); }{ RuntimeException("没有找到对象"); } } }
抽象导出角色类源代码:
ExportFile { export(String data); }
具体导出角色类源代码,通常情况下这个类会有复杂的业务逻辑。
ExportFinancialHtmlFile ExportFile{ @Override export(String data) { System.out.println("导出财务版HTML文件"); ; } }
ExportFinancialPdfFile ExportFile{ @Override export(String data) { System.out.println("导出财务版PDF文件"); ; } }
ExportStandardHtmlFile ExportFile{ @Override export(String data) { System.out.println("导出标准HTML文件"); ; } }
ExportStandardPdfFile ExportFile { @Override export(String data) { System.out.println("导出标准PDF文件"); ; } }
客户端角色类源代码:
Test { main(String[] args) { String data = ""; ExportFactory exportFactory = ExportHtmlFactory(); ExportFile ef = exportFactory.factory("financial"); ef.export(data); } }
客户端创建ExportHtmlFactory对象,这时客户端所持有变量的静态类型为ExportFactory,而实际类型为ExportHtmlFactory。然后客户端调用ExportHtmlFactory对象的工厂方法factory(),接着后者调用ExportFinancialHtmlFile的构造子创建出导出对象。
工厂方法模式和简单工厂模式在结构上的不同很明显。工厂方法模式的核心是一个抽象工厂类,而简单工厂模式把核心放在一个具体类上。
工厂方法模式退化后可以变得很像简单工厂模式。设想如果非常确定一个系统只需要一个具体工厂类,那么不妨把抽象工厂类合并到具体工厂类中去。由于只有一个具体工厂类,所以不妨将工厂方法改为静态方法,这时候就得到了简单工厂模式。
如果系统需要加入一个新的导出类型,那么所需要的就是向系统中加入一个这个导出类以及所对应的工厂类。没有必要修改客户端,也没有必要修改抽象工厂角色或者其他已有的具体工厂角色。对于增加新的导出类型而言,这个系统完全支持“开-闭原则”。
工厂方法,其针对的是产品等级结构,而抽象工厂是针对产品族。在二者的使用选择上,需要结合实际业务,对于产品等级数量相对固定的产品族,可以优先考虑抽象工厂模式,但是如果频繁变动,则不大适用,因为在现有的产品族中新增产品等级时,就需要修改产品族工厂,也就违背了开闭原则