设计模式之工厂方法模式

引入

当我们需要创建一个对象的时候，通常的做法是直接使用 new 操作符来实例化一个具体的对象。但是，当我们需要创建多个具有相似特征的对象时，我们需要重复编写相似的代码，这会导致代码冗余和可维护性问题。

工厂方法模式解决了这个问题。它将对象的创建过程封装在工厂类中，客户端不需要知道具体对象的创建细节，只需要通过工厂类来获取需要的对象。工厂方法模式可以使代码更加灵活，易于扩展和维护。它将客户端代码和具体对象的实现解耦，使得客户端代码更加简洁和可读。

案例

案例类图

«interface»

Shape

void draw()

Circle

void draw()

Square

void draw()

Rectangle

void draw()

ShapeFactory

Shape getShape(ShapeType shapeType)

案例代码

1. Shape 接口(此处我们设置一个绘画的方法，用来绘制图形)

   public interface Shape {
       
       void draw();
   }
   

2. 使用枚举类型设置图形的实现类名称

   public enum ShapeType {
       CIRCLE,
       SQUARE,
       RECTANGLE
   }
   

3. 设置实现类
   1. Circle

      public class Circle implements Shape {
          @Override
          public void draw() {
              System.out.println("Circle::draw() method.");
          }
      }
      

   2. Square

      public class Square implements Shape {
            @Override
            public void draw() {
                System.out.println("Square::draw() method.");
            }
        }
      

   3. Rectangle

      public class Rectangle implements Shape {
        @Override
        public void draw() {
          System.out.println("Rectangle::draw() method.");
        }
      }
      

4. 设置工厂方法

   public class ShapeFactory {
       public Shape getShape(ShapeType shapeType) {
           if (shapeType == null) {
               return null;
           }
           switch (shapeType) {
               case CIRCLE:
                   return new Circle();
               case SQUARE:
                   return new Square();
               case RECTANGLE:
                   return new Rectangle();
               default:
                   return null;
           }
       }
   }
   

5. 测试工厂方法

   public static void main(String[] args) {
         ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
         Shape shape1 = shapeFactory.getShape(ShapeType.CIRCLE);
         shape1.draw();
   
         Shape shape2 = shapeFactory.getShape(ShapeType.SQUARE);
         shape2.draw();
         Shape shape3 = shapeFactory.getShape(ShapeType.RECTANGLE);
         shape3.draw();
   }
   

模式详解

当我们使用到工厂方法模式时，它必须包含以下角色：

1.工厂类（Creator）：负责创建产品的工厂方法。在简单工厂模式中，工厂类负责创建所有产品对象，根据不同的参数来创建不同的具体产品对象。
2. 抽象产品类（Product）：定义了产品对象的共性，可以是抽象类或者接口。
3. 具体产品类（ConcreteProduct）：实现了抽象产品类定义的接口，即具体产品。

«interface»

Product

method1()

Creator

create

factory()

ConcreteProduct

method1()

工厂方法模式的核心在于工厂类。客户端代码不直接调用具体产品的构造函数，而是通过工厂类来创建产品对象。客户端代码只需要知道工厂类的接口和产品的抽象类或接口，就可以创建具体产品的对象了。