设计模式（5）工厂方法模式

定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化那个类。

使用场景

在任何需生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。复杂对象适合使用工厂模式，用new就可以完成创建的对象无需使用工厂模式。

模式的简单实现

抽象产品类：

public abstract class Product {
    /**
     * 产品类的抽象方法
     * 由具体的产品类去实现
     * */
    public abstract void method();
}

具体产品类A：

public class ConcreteProductA extends Product {

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("我是产品A");
    }
}

具体产品类B：

public class ConcreteProductB extends Product {

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("我是产品B");
    }
}

抽象工厂类：

public abstract class Factory {
    /**
     * 抽象工厂方法
     * 具体由子类实现
     * 
     * @return 具体的产品对象
     * */
    public abstract Product createProduct();
}

具体工厂类：

public class ConcreteFactory extends Factory {
    /**
     * 具体工厂类
     * */
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

调用：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory = new ConcreteFactory();
        Product product = factory.createProduct();
        product.method();
    }
}

结果：

我是产品A

如果想得到ConcreteProductB的实例，更改ConcreteFactory逻辑：

public class ConcreteFactory extends Factory {
    /**
     * 具体工厂类
     * */
    @Override
    public Product createProduct() {
        //return new ConcreteProductA();
        return new ConcreteProductB();
    }
}

上面这种方式可能不是很灵活，可以利用反射实现，如下：

public abstract class Factory {
    /**
     * 抽象工厂方法
     * 具体由子类实现
     * 
     * @param clz 产品对象类类型
     * 
     * @return 具体的产品对象
     * */
    public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz);
}

具体工厂类修改：

public class ConcreteFactory extends Factory {
    /**
     * 具体工厂类
     * */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    @Override
    public <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {
        Product product = null;
        try {
            product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T)product;
    }
}

Client实现：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory = new ConcreteFactory();
        Product product = factory.createProduct(ConcreteProductB.class);
        product.method();
    }
}

如果我们的工厂只有一个，我们可以进行简化，这种方式又称为简单工厂模式或者静态工厂模式。如下：

public class Factory {
    /**
     * 抽象工厂方法
     * 具体由子类实现
     * 
     * @param clz 产品对象类类型
     * 
     * @return 具体的产品对象
     * */
    public static <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {
        Product product = null;
        try {
            product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T)product;
    }
}

Android源码中的工厂方法模式

• Activity的各种生命周期

• ArrayList和HashSet

总结

优点：

（1）工厂方法模式完全符合设计原则，降低了对象之间的耦合。高层模块只需要知道产品的抽象类，其他的实现都不需要关心。
（2）良好的封装性，代码结构清晰。扩展性好。

缺点：

每次我们为工厂方法模式添加新的产品时就要编写一个新的产品类。同时还要引入抽象层，这必然会导致类结构的复杂化，所以，在某些情况比较简单时，是否要使用工厂模式，需要设计者权衡利弊。