设计模式之工厂方法模式

定义

定义一个用于创建对象的接口(IFactory)，让子类(ConcreteFactory)决定实例化哪个类。

使用场景

在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。
需要注意的是，用new操作符就可以完成对象的创建就无需使用工厂模式。

类图

工厂方法模式UML类图

代码实现

/**
 * 抽象产品类
 * 定义一系列产品应该实现的服务，即产品的共性 
 */
abstract class Product {
    public abstract void method01();

    public abstract void method02();
}

/**
 * 具体产品实现类A
 */
class ConcreteProductA extends Product {
    public void method01() {
        System.out.println("ConcreteProductA method01() ...");
    }

    public void method02() {
        System.out.println("ConcreteProductA method02() ...");
    }
}

/**
 * 具体产品实现类B
 */
class ConcreteProductB extends Product {
    public void method01() {
        System.out.println("ConcreteProductB method01() ...");
    }

    public void method02() {
        System.out.println("ConcreteProductB method02() ...");
    }
}

/**
 * 工厂接口类
 * 定义了其子类必须实现的createProduct()方法
 */
interface IFactory {
    // 运用了Java 中的泛型和反射技术
    public abstract  T createProduct(Class c);
}

/**
 * 具体工厂类
 */
class ConcreteFactory implements IFactory {
    public  T createProduct(Class c) {
        T product = null;
        try {
            product = (T) Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return product;
    }
}

public class 工厂方法模式 {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个具体工厂
        IFactory factory = new ConcreteFactory();
        // 根据参数中具体产品的.class名称来决定创建的产品类型
        Product product01 = factory.createProduct(ConcreteProductA.class);
        Product product02 = factory.createProduct(ConcreteProductB.class);

        product01.method01();
        product01.method02();
        product02.method01();
        product02.method02();
    }
}

简单工厂模式（静态工厂模式）

如果确定你的工厂类只有一个，我们可以简化掉抽象类，具体代码如下

public class Factory {
    public static  T createProduct(Class clz) {
        Product product = null;
        try {
            product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T)product;
    }
}

像这样的方式称为简单工厂模式（静态工厂模式），它是工厂方法模式的一个弱化版本。

Android源码中的工厂方法模式实现

ArrayList和HashSet

ArrayList和HashSet中的iterator方法相当于一个工厂方法，用于构造并返回一个具体的迭代器。

Activity的各种生命周期

具体请看 《Android源码设计模式解析与实战》这本书。

总结

优点：

1. 在工厂方法模式中，用户只需要知道所要产品的具体工厂，无须关注具体的创建过程，甚至不需要具体产品类的类名。
2. 在系统增加新的产品时，我们只需要添加一个具体产品类和对应的实现工厂，无需对原工厂进行任何修改，很好地符合了“开闭原则”。

缺点：

1. 每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。