设计模式：工厂方法模式

工厂模式属于创建型模式，也被称为多态工厂模式，它在创建对象时提供了一种封装机制，将实际创建对象的代码与使用代码分离，有子类决定要实例化的产品是哪一个，把产品的实例化推迟到子类。

使用场景

• 重复代码 : 创建对象 需要使用 大量重复的代码 ;
• 不关心创建过程 : 客户端 不依赖 产品类 , 不关心 实例 如何被创建 , 实现等细节 ;
• 创建对象 : 一个类 通过其 子类 来 指定 创建哪个对象 ;

 工厂方法模式的角色

• 抽象产品（Product）是定义产品的接口，是工厂方法模式创建对象的父类，也就是产品对象的公共父类。
• 产品类（ConcreteProduct）是实现了抽象产品所声明的接口，工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品角色的实例。
• 抽象工厂（Factory）是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须继承该接口。
• 具体工厂（ConcreteFactory）是抽象工厂的子类，实现了抽象工厂中定义的函数，工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品类的实例。

结构图 

优缺点

优点

• 不关心创建细节 : 用户 只需要 关心 所需产品 对应的工厂 , 无需关心创建细节 ;
• 符合开闭原则 : 加入 新产品 , 符合开闭原则 , 提高可扩展性 ;

缺点

• 增加复杂性：类的个数容易过多，增加系统复杂度；在添加新产品时，除了编写 新的产品类之外 ，还要 编写该产品类对应的工厂类。
• 增加难度：增加了系统抽象性和理解难度。工厂方法本身利用了抽象，该模式中会 引入抽象层 ，如果要动态创建产品类，还要 引入反射技术。

应用实例 

创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo 类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

抽象产品

public interface Shape {
   void draw();
}

 实现接口的产品类

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



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



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

抽象工厂

public interface Factory {
    
   public Shape getShape(String shapeType);
}

具体工厂

public class ShapeFactory implements Factory {
    
   //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
}

使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象

public class FactoryPatternDemo {
 
   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
 
      //获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

运行结果

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.