Java设计模式(二) 工厂方法模式

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工厂方法模式解决的问题

上文《简单工厂模式不简单》中提到,简单工厂模式有如下缺点,而工厂方法模式可以解决这些问题

  • 由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑,这就直接导致一旦这个工厂出了问题,所有的客户端都会受到牵连。
  • 由于简单工厂模式的产品是基于一个共同的抽象类或者接口,这样一来,产品的种类增加的时候,即有不同的产品接口或者抽象类的时候,工厂类就需要判断何时创建何种接口的产品,这就和创建何种种类的产品相互混淆在了一起,违背了单一职责原则,导致系统丧失灵活性和可维护性。
  • 简单工厂模式违背了“开放-关闭原则”,因为当我们新增加一个产品的时候必须修改工厂类,相应的工厂类就需要重新编译一遍。
  • 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

工厂方法模式

工厂方法模式介绍

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫多态工厂模式或者虚拟构造器模式。在工厂方法模式中,工厂父类定义创建产品对象的公共接口,具体的工厂子类负责创建具体的产品对象。每一个工厂子类负责创建一种具体产品。

工厂方法模式类图

工厂模式类图如下 (点击可查看大图)
Factory Method Pattern Class Diagram

工厂方法模式角色划分

  • 抽象产品(或者产品接口),如上图中IUserDao
  • 具体产品,如上图中的MySQLUserDao,PostgreSQLUserDao和OracleUserDao
  • 抽象工厂(或者工厂接口),如IFactory
  • 具体工厂,如MySQLFactory,PostgreSQLFactory和OracleFactory

工厂方法模式使用方式

如简单工厂模式直接使用静态工厂方法创建产品对象不同,在工厂方法,客户端通过实例化具体的工厂类,并调用其创建实例接口创建具体产品类的实例。根据依赖倒置原则,具体工厂类的实例由工厂接口引用(客户端依赖于抽象工厂而非具体工厂),具体产品的实例由产品接口引用(客户端和工厂依赖于抽象产品而非具体产品)。具体调用代码如下

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package com.jasongj.client;

import com.jasongj.dao.IUserDao;
import com.jasongj.factory.IDaoFactory;
import com.jasongj.factory.MySQLDaoFactory;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
IDaoFactory factory = new MySQLDaoFactory();
IUserDao userDao = factory.createUserDao();
userDao.getUser("admin");

}

}

工厂方法模式示例代码

本文所述工厂方法模式示例代码可从作者Github下载

工厂方法模式优点

  • 因为每个具体工厂类只负责创建产品,没有简单工厂中的逻辑判断,因此符合单一职责原则。
  • 与简单工厂模式不同,工厂方法并不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构。
  • 新增一种产品时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可,相比于简单工厂模式需要修改判断逻辑而言,工厂方法模式更符合开-闭原则。

工厂方法模式缺点

  • 添加新产品时,除了增加新产品类外,还要提供与之对应的具体工厂类,系统类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。
  • 虽然保证了工厂方法内的对修改关闭,但对于使用工厂方法的类,如果要换用另外一种产品,仍然需要修改实例化的具体工厂。
  • 一个具体工厂只能创建一种具体产品

简单工厂模式与OOP原则

已遵循的原则

  • 依赖倒置原则
  • 迪米特法则
  • 里氏替换原则
  • 接口隔离原则
  • 单一职责原则(每个工厂只负责创建自己的具体产品,没有简单工厂中的逻辑判断)
  • 开闭原则(增加新的产品,不像简单工厂那样需要修改已有的工厂,而只需增加相应的具体工厂类)

未遵循的原则

  • 开闭原则(虽然工厂对修改关闭了,但更换产品时,客户代码还是需要修改)

Java设计模式系列

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