图解设计模式： 有趣的工厂模式

工厂模式 Factory Method

在工厂模式中 父子类的关系就像是生产工厂中模具一样, 由父类负责指定实例生成的方式 子类来决定生成具体的类. 具体的处理全部交给子类负责，目的就是为了将生产实例的框架和负责实例生产类解耦

示例程序

从下面这段示例来看看工厂模式到底能为我们做些什么。

类列表

framwork包

产品类

在framework包里 定义了产品，也就是说实现了这个类的对象都可以成为产品 他们都可以被使用

public abstract class Product {
    public abstract void use();
}

工厂类

在framework中同样定义了工厂， 工厂类用来创造产品和注册产品

public abstract class Factory {
    public final Product create(String owner) {
        Product product = createProduct(owner);
        registerProduct(product);
        return product;
    }

    protected abstract Product createProduct(String owner);

    protected abstract void registerProduct(Product product);
}

IDCard包

id卡

id卡继承产品类 来体现我们框架分离的目的

public class IDcard extends Product {

    private String owner;

    IDcard(String owner) {
        System.out.println("制作" + owner + "的ID卡");
        this.owner = owner;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("使用" + owner + "ID卡.");
    }

    public String getOwner() {
        return this.owner;
    }
}

IDCardFactory

继承工厂类 用来生产产品和注册产品。

public class IDCardFactory extends Factory {
    private List owners = new ArrayList();

    @Override
    protected Product createProduct(String owner) {
        return new IDcard(owner);
    }

    @Override
    protected void registerProduct(Product product) {
        owners.add(((IDcard) product).getOwner());
    }

    public List getOwners() {
        return owners;
    }
}

测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        IDCardFactory factory = new IDCardFactory();
        Product card1 = factory.create("小红");
        Product card2 = factory.create("小明");
        Product card3 = factory.create("小刚");
        card1.use();
        card2.use();
        card3.use();

    }
}

工厂模式的角色

在工厂模式中 我们将编写的包分离开来了，一个为framework（框架） 一个为具体的实现

这两个包的内容是平行的 如下图

类图

Product角色

这个角色属于框架的类型 ，它定义了工厂方法中生成的实例所持有的api 具体的处理由继承了product的角色来决定

Creator创建者

Creator 也是属于框架的类型 他负责生成产品对象的抽象类，具体如何去生成由继承创建者的子类去决定

ConcreteProduct具体的产品

属于加工的类型 他决定了生成什么样的。

ConcreteCreator(具体的创建者)

ConcteteCreator 角色属于具体加工的乙方，他负责生辰具体的产品。

拓展思路

框架与加工

支持 我们分别学习了框架与具体加工这两方面的内容 他们被分别的封装到两个包中。

我们可以用相同的框架闯江湖其他的产品和工厂， 如我们要创建电视机 和 创建电视机的工厂类，这个时候我们就需要在框架保重编写电视机包

这里我们不需要修改框架包中的代码 只需要去修改对应的实现类就行了

生成实例 方法的三种实现方式

在工厂包中的生成产品方法是抽象方法 也就是需要在子类中实现这个方法， 创建产品的实现方式一般有三种

• 指定一个抽象方法
• 实现默认的处理 如果自类没有实现方法 将会默认处理
• 在处理的其中抛出异常

使用模式与开发的小Tips

在日常开发中 使用模板方法或者是工厂模式的时候，因为要多读多个类的代码，缕清逻辑变得格外的重要，通常在设计模式设计子类的时候 需要想维护这些类的人员传达明确意图，擅自修改可能会出现事故

拓展实例

给产品增加id（以100开始） 并且希望 id和产品名存储在一个对应结构

我们只需要改动具体的实现就可以了

public class IDcard extends Product {

    private String owner;
    private int idNum = 100;

    IDcard(String owner, int idNum) {
        System.out.println("制作" + owner + "(" + idNum + ")" + "的ID卡");
        this.owner = owner;
        this.idNum = idNum;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("使用" + owner + "(" + idNum + ")" + "的ID卡");
    }


    public String getOwner() {
        return this.owner;
    }

    public int getIdNum() {
        return idNum;
    }
}

public class IDCardFactory extends Factory {
    //private List owners = new ArrayList();

    Map<Integer, String> idcard = new HashMap();
    private int idNum = 100;

    @Override
    protected synchronized Product createProduct(String owner) {
        return new IDcard(owner, idNum++);
    }

    @Override
    protected void registerProduct(Product product) {
        idcard.put(((IDcard) product).getIdNum(), ((IDcard) product).getOwner());
    }

    public Map<Integer, String> getIdcard() {
        return idcard;
    }

    //public List getOwners() {
    //    return owners;
    //}
}

我们可以发现 我们没有改动使用的方式也没有改动框架，只是修改了实现就可以完成效果的变化，可见设计模式的思路精妙