工厂方法模式

一、模式名

工厂方法， Factory Method

二、解决的问题

工厂方法，顾名思义，就是类似于工厂的方法，而工厂具有什么特点呢?我们都知道工厂可以批量生产某类商品，而设计模式正是借用了这个特点。工厂方法模式可以用于统一生成某类对象。将对象的生成统一到工厂方法中，当新增某类对象时，可以增加新对象类和对应的工厂类即可实现扩展，提高了程序的可扩展性。

三、解决方案

工厂方法分为简单工厂方法和工厂方法。

1. 简单工厂方法

简单工厂方法的UML图如下所示。

代码如下

interface Product {
    void method1();
}

class ProductA implements Product {
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("ProductA");
    }
}

class ProductB implements Product {
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("ProductB");
    }
}

class ProductFactory {
    Product createProduct(int type) {
        if (type == 1) {
            return new ProductA();
        } else if (type == 2) {
            return new ProductB();
        }

        return null;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory productFactory = new ProductFactory();
        Product productA = productFactory.createProduct(1);
        productA.method1();

        Product productB = productFactory.createProduct(2);
        productB.method1();
    }
}

可以看到，定义一个Product接口，再分别定义两个实现类ProductA和ProductB实现该接口。最后定义一个工厂，里面创建一个对象生成方法，用于根据输入参数生成对应的对象。

简单工厂方法的优点是将所有对象的生成都放到了工厂方法中，易于管理和获取对象。缺点是每增加一个新的实现类时，除了添加一个实现类外，还需要修改工厂方法，这样不符合"对扩展开放，对修改关闭"的设计原则。所以提出了工厂方法，工厂方法增加一个工厂接口，每个具体的产品实现类都需要定义其对应的工厂类，用于对应对象的生成，这样每增加一个产品实现类时，只需要新增两个类，不需要修改原有代码。

2. 工厂方法

工厂方法的UML图如下所示。

代码如下

interface Product {
    void method1();
}


interface ProductFactory {
    Product createProduct();
}


class ProductA implements Product {
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("ProductA");
    }
}


class ProductAFactoryA implements ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}


class ProductB implements Product {
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("ProductB");
    }
}


class ProductAFactoryB implements ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductB();
    }
}


public class FactoryMethodClient {
    public static void main(String[] args) {
        ProductAFactory productAFactoryA = new ProductAFactoryA();
        Product productA = productAFactoryA.createProduct();
        productA.method1();

        ProductAFactory productAFactoryB = new ProductAFactoryB();
        Product productB = productAFactoryB.createProduct();
        productB.method1();
    }
}

可以看到，每个产品具体类都对应一个工厂类，用于生成对应的产品类对象。以后需要新增产品类时，只需要新增产品类和对应的工厂类即可，不需要修改原有代码。