工厂方法模式介绍

韩敬海 设计模式（Java版）

（一）定义

定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
工厂方法涉及的角色有：
1 .抽象工厂角色：工厂方法模式的核心，与应用系统无关，任何创建对象的工厂类必须实现这个接口。
2. 具体工厂角色：实现了抽象工厂接口，被应用程序调用以创建产品对象。
3. 抽象产品角色：定义产品的共性，实现对产品抽象的定义。
4. 具体产品角色：实现抽象产品角色所声明的接口。

（二）类图

（二）代码实现

1. 抽象工厂角色

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole;

import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.Cake;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName Creator
 * @description: 抽象工厂角色
 * @date 2023/8/622:10
 */
public interface Creator {

    Cake factory();
}

2. 抽象产品角色

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName Product
 * @description: 抽象产品角色
 * @date 2023/8/622:16
 */
public interface Cake {

    /**
     * 获取蛋糕类型
     */
    void make();
}

3. 具体工厂角色

（1）苹果蛋糕生成工厂

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole;

import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.AppleCake;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.Cake;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName AppleCakeCrator
 * @description: 苹果蛋糕生成工厂（具体工厂角色）
 * @date 2023/8/708:23
 */
public class AppleCakeCreator implements Creator{


    @Override
    public Cake factory() {
        return new AppleCake();
    }
}

（2）草莓蛋糕生成工厂

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole;

import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.Cake;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.StrawberryCake;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName StrawberryCakeCrator
 * @description: 草莓蛋糕生成工厂（具体工厂角色）
 * @date 2023/8/708:24
 */
public class StrawberryCakeCreator implements Creator{
    @Override
    public Cake factory() {

        return new StrawberryCake();
    }
}

4. 具体产品角色

（1）苹果蛋糕

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName AppleCake
 * @description: 苹果蛋糕（具体产品角色）
 * @date 2023/8/707:56
 */
@Slf4j
public class AppleCake implements Cake{
    @Override
    public void make() {    
        log.info("正在制作苹果蛋糕");
    }
}

（2）草莓蛋糕

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName StrawberryCakeProduct
 * @description: 草莓蛋糕（具体产品角色）
 * @date 2023/8/622:34
 */
@Slf4j
public class StrawberryCake implements Cake {


    @Override
    public void make() {
        log.info("正在制作草莓蛋糕");
    }
}

5. 测试

package com.xiaobai.design_pattern.factorymethod;

import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole.AppleCakeCreator;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole.Creator;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.createrole.StrawberryCakeCreator;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.AppleCake;
import com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.Cake;
import org.junit.jupiter.api.Test;

/**
 * @author wangtw
 * @ClassName FactoryMethodTest
 * @description: 工厂方法模式测试类
 * @date 2023/8/622:36
 */
public class FactoryMethodTest {

    @Test
    public void test() {
        // 草莓蛋糕生成
        Creator creator1 = new StrawberryCakeCreator();
        Cake strawberryCake = creator1.factory();
        strawberryCake.make();

        // 苹果蛋糕生成
        Creator creator2 = new AppleCakeCreator();
        Cake appleCake = creator2.factory();
        appleCake.make();
    }
}

输出：

22:58:45.924 [main] INFO com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.StrawberryCake - 正在制作草莓蛋糕
22:58:45.929 [main] INFO com.xiaobai.design_pattern.factorymethod.productrole.AppleCake - 正在制作苹果蛋糕

（三）总结

1. 工厂方法模式优点

（1）提高扩展性：在增加产品类的情况下，只要适当调整具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以适应变化。

（2）调用者不需要关心产品的具体实现，只需要关注产品的接口是否发生变化，因为产品的实例化是由工厂负责的。
（3）解耦：高层模块只需要知道产品的抽象类，不需要关注产品的实现类，符合迪米特法则、依赖倒置原则、里氏替换原则。