【Java 设计模式】创建型之工厂方法模式

文章目录

- 1. 定义
- 2. 应用场景
- 3. 代码实现
- 4. 应用示例
- 结语

在软件开发中，工厂方法模式是一种常见的创建型设计模式，它提供了一种将对象的实例化延迟到子类的方法。工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口，但是让子类决定实例化哪个类。在本文中，我们将介绍 Java 设计模式中的工厂方法模式，了解其定义、使用场景以及如何在实际开发中应用。

1. 定义

工厂方法模式是一种创建型设计模式，它定义了一个用于创建对象的接口，但是将对象的实例化延迟到子类中。这样，在实际使用时，客户端代码不需要关心具体实例是哪个类，只需通过工厂方法获取对象即可。工厂方法模式通过解耦了客户端和具体类的关系，使系统更加灵活。

2. 应用场景

工厂方法模式的应用场景包括但不限于以下情况：

对象创建复杂：

当对象的创建过程比较复杂，包括多个步骤或涉及多个类的协作时，可以将创建过程封装在具体工厂类中
系统扩展性：

当系统需要支持新的产品时，只需新增对应的具体工厂类和产品类，而无需修改已有代码
类不知道具体实现：

通过接口或抽象类定义了对象的创建方法，使客户端只需知道抽象产品类和抽象工厂类，而不需要知道具体实现类

3. 代码实现

工厂方法模式的实现主要涉及以下几个角色：

在这里插入图片描述

抽象产品接口（Product）： 定义了产品的抽象方法
具体产品实现类（ConcreteProduct）： 实现了抽象产品接口，是工厂方法创建的具体对象
抽象工厂接口（Factory）： 定义了工厂方法的接口，负责创建产品的抽象方法
具体工厂实现类（ConcreteFactory）： 实现了抽象工厂接口，负责创建具体产品的对象

下面是一个简单的工厂方法模式的实现示例：

1）抽象产品接口

package com.cheney.demo.factory;interface Product {void produce();
}

2）具体产品实现类A

package com.cheney.demo.factory;class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void produce() {System.out.println("产品实现类A的produce()");}
}

3）具体产品实现类B

package com.cheney.demo.factory;class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void produce() {System.out.println("产品实现类B的produce()");}
}

4）抽象工厂接口

package com.cheney.demo.factory;interface Factory {Product createProduct();
}

5）具体工厂实现类 A

package com.cheney.demo.factory;class ConcreteFactoryA implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}

6）具体工厂实现类 B

package com.cheney.demo.factory;class ConcreteFactoryB implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}
}

在上述示例中，Product 是抽象产品接口，定义了产品的抽象方法。ConcreteProductA 和 ConcreteProductB 是具体产品的实现类。

Factory 是抽象工厂接口，定义了工厂方法的接口，负责创建产品的抽象方法。ConcreteFactoryA 和 ConcreteFactoryB 是具体工厂的实现类，分别负责创建 ConcreteProductA 和 ConcreteProductB。

4. 应用示例

假设我们想要吃汉堡包，其中有不同类型的品牌，如肯德基、麦当劳等。我们可以使用工厂方法模式来管理不同类型产品的创建。

1）抽象产品接口

package com.cheney.demo.factory;interface Product {void makeHamburger();
}

2）具体产品实现类 - 肯德基

package com.cheney.demo.factory;class KfcProduct implements Product {@Overridepublic void makeHamburger() {System.out.println("肯德基的汉堡包");}
}

3）具体产品实现类 - 麦当劳

package com.cheney.demo.factory;class McDonaldSProduct implements Product {@Overridepublic void makeHamburger() {System.out.println("麦当劳的汉堡包");}
}

4）抽象工厂接口

package com.cheney.demo.factory;interface Factory {Product createProduct();
}

5）具体工厂实现类 - 肯德基工厂

package com.cheney.demo.factory;class KfcFactory implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new KfcProduct();}
}

6）具体工厂实现类 - 麦当劳工厂

package com.cheney.demo.factory;class McDonaldSFactory implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new McDonaldSProduct();}
}

在上述示例中，Product 是抽象产品接口，定义了产品的抽象方法。KfcProduct 和 McDonaldSProduct 是具体产品的实现类。Factory 是抽象工厂接口，定义了工厂方法的接口，负责创建产品的抽象方法。KfcFactory 和 McDonaldSFactory 是具体工厂的实现类，分别负责创建 KfcProduct 和 McDonaldSProduct。

在使用中，我们可以根据需要选择不同的工厂来创建不同类型的产品：

package com.cheney.demo.factory;public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建肯德基工厂，并生成出一个汉堡包Factory phoneFactory = new KfcFactory();Product kfc = phoneFactory.createProduct();kfc.makeHamburger();// 创建麦当劳工厂，并生成出一个汉堡包Factory tvFactory = new McDonaldSFactory();Product m = tvFactory.createProduct();m.makeHamburger();}
}