设计模式之工厂方法模式

定义

工厂方法模式，定义抽象工厂类来负责定义创建对象的公共接口，而具体工厂类则负责生成具体的对象。

类型

创建型。

角色：

抽象产品：它是定义产品的接口，产品对象的公共父类
具体产品：它实现了抽象产品接口，具体工厂和具体产品之间一一对应，具体产品由专门的具体工厂创建。
抽象工厂：用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
具体工厂：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。
与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类

代码：

抽象产品

public abstract class Calculate {double numA;public double getNumA() {return numA;}public void setNumA(double numA) {this.numA = numA;}public double getNumB() {return numB;}public void setNumB(double numB) {this.numB = numB;}double numB;public Calculate(){}public Calculate(double numA,double numB){this.numA = numA;this.numB = numB;}public abstract double cal();}

具体产品

public class CalculateAdd extends Calculate {public CalculateAdd(){super();}public CalculateAdd(double numA,double numB){super();this.numA=numA;this.numB = numB;}@Overridepublic double cal() {return numA+numB;}
}

public class CalculateMultiply extends Calculate {public CalculateMultiply(){super();}public CalculateMultiply(double numA, double numB){super();this.numA=numA;this.numB=numB;}@Overridepublic double cal() {return numA*numB;}
}

抽象工厂

public abstract class CalculateFactory {public abstract Calculate getCalculate();}

具体工厂

public class CalculateAddFactory extends CalculateFactory{@Overridepublic Calculate getCalculate() {return new CalculateAdd();}
}

public class CalculateMultiplyFactory extends CalculateFactory{@Overridepublic Calculate getCalculate() {return new CalculateMultiply();}
}

业务应用

public class Test {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {CalculateFactory calculateAddFactory = new CalculateAddFactory();CalculateFactory calculateMultiFactory = new CalculateMultiplyFactory();Calculate calculateAdd = calculateAddFactory.getCalculate();calculateAdd.setNumA(1);calculateAdd.setNumB(2);System.out.printf("计算结果为：%f\n",calculateAdd.cal());Calculate calculateMultiply = calculateMultiFactory.getCalculate();calculateMultiply.setNumA(1);calculateMultiply.setNumB(2);System.out.printf("计算结果为：%f\n",calculateMultiply.cal());// 通过反射机制获取工厂类Class c = Class.forName(CalculateAddFactory.class.getName());CalculateFactory factory = (CalculateFactory) c.newInstance();Calculate calculateSample = factory.getCalculate();calculateSample.setNumB(2);calculateSample.setNumA(3);System.out.printf("计算结果为：%f\n",calculateSample.cal());}
}

工厂方法模式总结

工厂方法模式是简单工厂模式的延伸，它继承了简单工厂模式的优点，同时还弥补了简单工厂模式的不足。工厂方法模式是使用频率最高的设计模式之一，是很多开源框架和API类库的核心模式。

工厂方法模式的主要优点

在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合”开闭原则”。
具体工厂创建具体产品，而不是统一由一个工厂来创建，符合单一职责原则

工厂方法模式的主要缺点

在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度

适用场景

客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。

应用：

Collection 中的 iterator

参考：https://whirlys.blog.csdn.net/article/details/82560410

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设计模式之工厂方法模式

定义

类型

角色：

代码：

工厂方法模式总结

应用：

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