來源：mikechen的網際網路架構

工廠方法模式是 簡單工廠模式 的進一步抽象和升級，使用頻次也更高。

工廠方法模式實現了可擴充套件，同時滿足開閉原則，解決了簡單工廠模式每次新增新的產品時，都需要修改工廠類的問題。

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

今天，我們主要了解工廠方法模式。

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

大家好，我是mikechen。本文是《深入淺出設計模式》的第 10 篇。剛結束的設計模式系列篇：七大設計原則（2萬+字、40多張圖解），大家反響還不錯。

為方便學習，我已將全部內容更新到《深入淺出設計模式》PDF 了，該PDF目前有 2+萬字，50+張圖解，80多頁，內容涵蓋設計模式的 7 大原則、23 種設計模式。圖文並茂非常詳細，夯實基礎、複習備面都用得上，需要的同學文末自取。

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

01

工廠方法模式的定義

工廠方法模式（ Factory method pattern），又稱為工廠模式。

工廠方法模式定義工廠父類負責定義建立物件的公共介面，而子類則負責生成具體的物件。

工廠方法模式的特點是：構建的都是同一型別的物件（實現相同的介面）；且每一類物件對應一個工廠。

02

工廠方法模式的結構

工廠方法模式的 UML類圖

工廠方法模式的 4 個重要角色包括抽象工廠、具體工廠、抽象產品、具體產品。

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

Product：抽象產品類。
ConcreteProduct：具體產品類，實現Product介面。
Factory：抽象工廠類，該方法返回一個Product型別的物件。
ConcreteFactory：具體工廠類，返回ConcreteProduct例項。

03

工廠方法模式解決問題

工廠方法模式是簡單工廠模式的進一步抽象和升級，它解決了簡單工廠模式每當新增新的產品品類的時候，都需要修改工廠類的問題。

在沒有引入工廠方法模式前，我們每次需要增加一種產品，就需要去修改工廠類的方法邏輯，這就違背了開閉原則，不易形成高內聚、松耦合的結構，維護非常麻煩。

工廠方法模式可以在不修改原來程式碼的情況下，讓系統引進新的產品，即滿足開閉原則。

04

工廠方法模式的實現

這裡我們依然沿用《秒懂簡單工廠模式》中手機產品的例子。

原始碼示例：

1）建立抽象產品

手機的產品類，有一個 start 方法用於手機啟動：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
public abstract class Phone{    public abstract void start();}

2）建立具體產品

具體的電腦產品分別是華為、小米和蘋果手機.

華為手機：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;

public class HuaWeiPhone extends Phone{    @Override    public void start() {        System.out.println("華為手機啟動");    }}

小米手機：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
public class XiaoMiPhone extends Phone{    @Override    public void start() {        System.out.println("小米手機啟動");    }}

蘋果手機：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
public class IPhone extends Phone{    @Override    public void start() {        System.out.println("蘋果手機啟動");    }}

3）建立抽象工廠

其中，有一個 createPhone 方法，我們想要生產哪個品牌的手機，就生產哪個：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
public abstract class PhoneFactory {    public abstract <T extends Phone> T createPhone(Class<T> clz);}

4）具體工廠

假設位於深圳的華強北是一個具體的工廠，它繼承抽象工廠，透過反射來生產不同廠家的手機：

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
/** * 深圳華強北工廠 */public class HQBPhoneFactor extends PhoneFactory {    @Override    public <T extends Phone> T createPhone(Class<T> clz) {        Phone phone=null;        String classname=clz.getName();
        try {            //透過反射來生產不同廠家的電腦            Phone= (Phone) Class.forName(classname).newInstance();        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        return (T) Phone;    }}

客戶端呼叫

package com.mikechen.java.design.factory.simple;
public class Client {    public static void main(String[]args) {        PhoneFactory phoneFactory = new HQBPhoneFactor();        HuaWeiPhone mHuaWeiPhone=phoneFactory.createphone(HuaWeiPhone.class);        mHuaWeiPhone.start();        XiaoMiHuaWeiPhone mXiaoMiHuaWeiPhone=PhoneFactory.createPhone(XiaoMiHuaWeiPhone.class);        mXiaoMiHuaWeiPhone.start();        IphoneComputer mIPhone=PhoneFactory.createphone(Iphone.class);        mIphone.start();    }}

結構很簡單，看看下面的UML圖就更加容易理解了：

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

05

工廠方法模式的優缺點

優點：

靈活性增強：對於新產品的建立，只需多寫一個相應的工廠類。
典型的解耦框架：高層模組只需要知道產品的抽象類，無須關心其他實現類。

缺點：

系統的複雜度增加：新增新產品時，需要增加新產品類，同時提供與之對應的具體工廠類，系統類的個數將成對增加。
一個具體工廠只能建立一種具體產品，如果要更換另外一種產品，仍然需要修改例項化的具體工廠類。

06

工廠方法模式的應用場景

當一個類不知道它所需要的物件的類時；
當一個類希望透過其子類來指定建立物件時。

07

與簡單工廠模式的區別

工廠方法模式與簡單工廠模式的區別：

工廠方法模式：客戶端不知道它所需要的物件的類，抽象工廠類透過其子類來指定建立哪個物件，不違背開閉原則。

簡單工廠模式：在工廠類中包含了必要的邏輯判斷，根據不同的條件、來動態例項化相關的類，違背了開閉原則。

仍以生產手機為例，假設我們需要生產蘋果手機。

工廠方法模式：只需要直接建立產品，不需要去修改工廠類。
簡單工廠模式：需要在工廠類中再新增一個 Case 分支條件，這違背了開閉原則，因為對修改也開放了。

對開閉原則還不太理解的同學，看這篇：設計模式七大原則最全總結 。

總結

透過本文，我們瞭解並掌握了工廠方法模式的所有核心知識，包括工廠方法模式的概念、原理、應用場景、實現等。

工廠方法模式體現了面向介面程式設計的思路，它並不是簡單把 New 的過程換成了函式，而是抽象出一套面向介面的設計模式。

工廠方法模式在保留簡單工廠模式的封裝優點的同時，讓擴充套件變得更加簡單，讓繼承變得可行，增加了多型性的體現。

【重溫23種設計模式】之工廠方法模式

工廠方法模式的 UML類圖

工廠方法模式的 4 個重要角色包括抽象工廠、具體工廠、抽象產品、具體產品。

相關文章