《设计模式之禅》学习-----工厂方法模式

工厂方法模式

工厂方法模式的定义：Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.（定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。）

在工厂方法模式中，抽象产品类Product负责定义产品的共性，实现对事物最抽象的定义；Creator为抽象创建类，也就是抽象工厂，具体如何创建产品类是由具体的实现工厂ConcreteCreator完成的。

• 工厂方法模式的优点

  • 良好的封装性，代码结构清晰。一个对象创建是有条件约束的，如一个调用者需要一个具体的产品对象，只要知道这个产品的类名（或约束字符串）就可以了，不用知道创建对象的艰辛过程，降低模块间的耦合。
  • 工厂方法模式的扩展性非常优秀。在增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成“拥抱变化”。
  • 屏蔽产品类。这一特点非常重要，产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不要发生变化。因为产品类的实例化工作是由工厂类负责的，一个产品对象具体由哪一个产品生成是由工厂类决定的。
  • 工厂方法模式是典型的解耦框架。高层模块值需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特法则，我不需要的就不要去交流；也符合依赖倒置原则，只依赖产品类的抽象；当然也符合里氏替换原则，使用产品子类替换产品父类。

• 工厂方法模式的使用
  下面用工厂方法模式来模拟女娲造人的故事
  
  我们定义的每个人种都有两个方法：getColor（获得人的皮肤颜色）和talk（交谈）。

//   Human是对人类的总称 

public interface Human {
    //获取皮肤颜色
    public void getColor();
    //人类说：
    public void talk();
}

//   黄色人种  

public class YellowHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是黄皮肤");
    }

    public void talk() {
        System.out.println("我是黄种人");
    }

}

//     白色人种  

public class WhiteHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是白皮肤");
    }

    public void talk() {
        System.out.println("我是白种人");
    }

}

//     黑色人种   

public class BlackHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是黑皮肤");
    }

    public void talk() {
        System.out.println("我是黑种人");
    }

}

//   女娲造人类  

public abstract class AbstractHumanFactory {
    public abstract  T createHuman(Class s);
}

//    人类创建工厂实现类

public class HumanFactory extends AbstractHumanFactory {

    @Override
    public  T createHuman(Class s) {
        Human human = null;
        try {
            human =  (Human) Class.forName(s.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) human;
    }

}

//    女娲造人类  

public class NvWaClient {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractHumanFactory factory = new HumanFactory();
        System.out.println("--------------女娲第一次造人---------------");
        Human yellowMan = factory.createHuman(YellowHuman.class);
        yellowMan.getColor();
        yellowMan.talk();
        System.out.println("--------------女娲第二次造人---------------");
        Human whiteMan = factory.createHuman(WhiteHuman.class);
        whiteMan.getColor();
        whiteMan.talk();
        System.out.println("--------------女娲第三次造人---------------");
        Human blackMan = factory.createHuman(BlackHuman.class);
        blackMan.getColor();
        blackMan.talk();
    }
}

运行结果如图所示，这就是工厂方法模式。

• 工厂方法模式的扩展(简单工厂模式)
  一个模块仅需要一个工厂类，没有必要把它产生出来，使用静态的方法就可以了，根据这一要求，我们把上例中的AbstarctHumanFactory修改一下。
  
  我们在类图中去掉了AbstractHumanFactory抽象类，同时把createHuman方法设置为静态类型，简化了类的创建过程，变更的源码仅仅是HumanFactory和NvWa类，代码如下：

public class HumanFactory {
  public static  T createHuman(Class c){
   //定义一个生产出的人种
   Human human=null;
   try {
     //产生一个人种
     human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();
   } catch (Exception e) {
     System.out.println("人种生成错误！");
   }
return (T)human;
  }
}

HumanFactory类仅有两个地方发生变化：去掉继承抽象类，并在createHuman前增加static
关键字；工厂类发生变化，也同时引起了调用者NvWa的变化，代码如下：

public class NvWa {
   public static void main(String[] args) {
    System.out.println("--------------女娲第一次造人---------------");
     Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
     whiteHuman.getColor();
     whiteHuman.talk();

     System.out.println("--------------女娲第二次造人---------------");
     Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
     blackHuman.getColor();
     blackHuman.talk();

     System.out.println("--------------女娲第三次造人---------------");
     Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
     yellowHuman.getColor();
     yellowHuman.talk();
   }
}

运行结果没有发生变化，但是我们的类图变简单了，而且调用者也比较简单，该模式是
工厂方法模式的弱化，因为简单，所以称为简单工厂模式（Simple Factory Pattern），也叫做
静态工厂模式。在实际项目中，采用该方法的案例还是比较多的，其缺点是工厂类的扩展比
较困难，不符合开闭原则，但它仍然是一个非常实用的设计模式。