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Java设计模式中的工厂模式详解

 更新时间：2023年09月14日 09:21:05   作者：十维豆脑  
这篇文章主要介绍了Java设计模式中的工厂模式详解,工厂方法模式（Factory Method Pattern）：创新型模式之一,简称工厂模式,通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象,需要的朋友可以参考下

一、定义

工厂方法模式（Factory Method Pattern）：创新型模式之一，简称工厂模式，通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象。

二、UML类图

在这里插入图片描述

三、角色职责

  • 抽象产品（Product）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。
  • 具体产品（Concrete Product）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。
  • 抽象工厂（Factory）：在抽象工厂类中声明了工厂方法（Factory Method），用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心,所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
  • 具体工厂（Concrete Factory）：它是抽象工厂类的子类,实现了在抽象工厂中声明的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。

四、代码实现

前言：在简单工厂模式中，我们每需要增加一个品牌的篮球，就需要修改一次工厂，非常麻烦且复杂，违背了开闭原则。在工厂方法模式中，这个缺陷得到了修复。我们将篮球工厂作为一个抽象工厂，每个品牌的篮球工厂去实现这个抽象工厂，篮球对象的创建由每个工厂去负责，当我们需要新的品牌的篮球时，只需要添加篮球工厂与篮球产品即可，提高了程序的扩展性。

抽象篮球接口（抽象产品类 abstract Product）

public interface BasketBall {
    void shot();
}

阿迪达斯篮球（具体产品类 Concrete Product）

public class AdidasBasketBall implements BasketBall {
    @Override
    public void shot() {
        System.out.println("使用阿迪达斯篮球投篮");
    }
}

耐克篮球（具体产品类 Concrete Product）

public class NikeBasketBall implements BasketBall {
    @Override
    public void shot() {
        System.out.println("使用耐克篮球投篮");
    }
}

斯伯丁篮球（具体产品类 Concrete Product）

public class SpaldingBasketBall implements BasketBall {
    @Override
    public void shot() {
        System.out.println("使用斯伯丁篮球投篮");
    }
}

抽象篮球工厂接口（抽象工厂类 Factory）

public interface BasketBallFactory {
    public BasketBall make();
}

阿迪达斯篮球工厂（具体工厂类 Concrete Factory）

public class AdidasBasketBallFactory implements BasketBallFactory {
    @Override
    public BasketBall make() {
        return new AdidasBasketBall();
    }
}

耐克篮球工厂（具体工厂类 Concrete Factory）

public class NikeBasketBallFactory implements BasketBallFactory {
    @Override
    public BasketBall make() {
        return new NikeBasketBall();
    }
}

斯伯丁篮球工厂（具体工厂类 Concrete Factory）

public class SpaldingBasketBallFactory implements BasketBallFactory {
    @Override
    public BasketBall make() {
        return new SpaldingBasketBall();
    }
}

测试类

public class FactoryMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用阿迪达斯篮球投篮
        BasketBallFactory adidasBasketBallFactory = new AdidasBasketBallFactory();
        adidasBasketBallFactory.make().shot();
        // 使用耐克篮球投篮
        BasketBallFactory nikeBasketBallFactory = new NikeBasketBallFactory();
        nikeBasketBallFactory.make().shot();
        // 使用斯伯丁篮球投篮
        BasketBallFactory spaldingBasketBallFactory = new SpaldingBasketBallFactory();
        spaldingBasketBallFactory.make().shot();
    }
}

五、源码分析

工厂方法模式应用的地方非常广泛，在Spring中就有很多使用了工厂方法模式的地方。

在这里插入图片描述

其中AbstractApplicationContext就是ApplicationContext接口的实现抽象类。

在这里插入图片描述

AbstractApplicationContext的子类AbstractRefreshableApplicationContext就实现了这个抽象方法，使用了这个工厂方法去创建了实例。

这样类的设计与真正的实现之间其实是松耦合的，也正好符合了设计的开闭原则。

六、优缺点分析

优点：

  • 用户只需要关心所需产品对应的工厂，无需关心创建细节。
  • 加入新产品 时, 只需要添加一个具体工厂和具体产品 , 提高可扩展性，符合开闭原则。
  • 工厂方法模式中 , 使用工厂类创建产品对象 , 同时隐藏了具体的产品类被实例化的细节 。

缺点：

  • 在添加新产品时 , 除了编写新的产品类 , 还要编写该产品类对应的工厂类，增加系统复杂度。

七、适用场景

在日志记录与访问的数据库未知时，会有较多的适用。

客户端对需要对象的类未知时，抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。

通过多态性，在程序运行时子类覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。

八、总结

工厂方法模式中核心的工厂类不再负责对相应子类的创建，而是声明一个子工厂类必须实现的接口，具体的实例化工作由子工厂类去做，提高了程序的扩展性，符合开闭原则。

但在新增一个新产品时，就要新增一个具体工厂和一个具体产品，会增加代码量。

工厂方法模式克服了简单工厂违背开放闭原则的缺点，又保持了封装对象创建过程的优点。

到此这篇关于Java设计模式中的工厂模式详解的文章就介绍到这了,更多相关Java工厂模式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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