設計模式-工廠方法模式

定義：定義一個用於創建對象的介面，讓子類決定實例化哪一個類，工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

類型：創建類模式

類圖：

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    interface IProduct {
        public void productMethod();
    }

    class Product implements IProduct {
        public void productMethod() {
            System.out.println("產品");
        }
    }

    interface IFactory {
        public IProduct createProduct();
    }

    class Factory implements IFactory {
        public IProduct createProduct() {
            return new Product();
        }
    }

    public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            IFactory factory = new Factory();
            IProduct prodect = factory.createProduct();
            prodect.productMethod();
        }
    }

工廠模式：

首先需要說一下工廠模式。工廠模式根據抽象程度的不同分為三種：簡單工廠模式（也叫靜態工廠模式）、本文所講述的工廠方法模式、以及抽象工廠模式。工廠模式是編程中經常用到的一種模式。它的主要優點有：

• 可以使代碼結構清晰，有效地封裝變化。在編程中，產品類的實例化有時候是比較複雜和多變的，通過工廠模式，將產品的實例化封裝起來，使得調用者根本無需關心產品的實例化過程，只需依賴工廠即可得到自己想要的產品。
• 對調用者屏蔽具體的產品類。如果使用工廠模式，調用者只關心產品的介面就可以了，至於具體的實現，調用者根本無需關心。即使變更了具體的實現，對調用者來說沒有任何影響。
• 降低耦合度。產品類的實例化通常來說是很複雜的，它需要依賴很多的類，而這些類對於調用者來說根本無需知道，如果使用了工廠方法，我們需要做的僅僅是實例化好產品類，然後交給調用者使用。對調用者來說，產品所依賴的類都是透明的。

工廠方法模式：

通過工廠方法模式的類圖可以看到，工廠方法模式有四個要素：

• 工廠介面。工廠介面是工廠方法模式的核心，與調用者直接交互用來提供產品。在實際編程中，有時候也會使用一個抽象類來作為與調用者交互的介面，其本質上是一樣的。
• 工廠實現。在編程中，工廠實現決定如何實例化產品，是實現擴展的途徑，需要有多少種產品，就需要有多少個具體的工廠實現。
• 產品介面。產品介面的主要目的是定義產品的規範，所有的產品實現都必須遵循產品介面定義的規範。產品介面是調用者最為關心的，產品介面定義的優劣直接決定了調用者代碼的穩定性。同樣，產品介面也可以用抽象類來代替，但要註意最好不要違反里氏替換原則。
• 產品實現。實現產品介面的具體類，決定了產品在客戶端中的具體行為。

前文提到的簡單工廠模式跟工廠方法模式極為相似，區別是：簡單工廠只有三個要素，他沒有工廠介面，並且得到產品的方法一般是靜態的。因為沒有工廠介面，所以在工廠實現的擴展性方面稍弱，可以算所工廠方法模式的簡化版，關於簡單工廠模式，在此一筆帶過。

適用場景：

不管是簡單工廠模式，工廠方法模式還是抽象工廠模式，他們具有類似的特性，所以他們的適用場景也是類似的。

首先，作為一種創建類模式，在任何需要生成複雜對象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點需要註意的地方就是複雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過new就可以完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的複雜度。

其次，工廠模式是一種典型的解耦模式，迪米特法則在工廠模式中表現的尤為明顯。假如調用者自己組裝產品需要增加依賴關係時，可以考慮使用工廠模式。將會大大降低對象之間的耦合度。

再次，由於工廠模式是依靠抽象架構的，它把實例化產品的任務交由實現類完成，擴展性比較好。也就是說，當需要系統有比較好的擴展性時，可以考慮工廠模式，不同的產品用不同的實現工廠來組裝。

典型應用

要說明工廠模式的優點，可能沒有比組裝汽車更合適的例子了。場景是這樣的：汽車由發動機、輪、底盤組成，現在需要組裝一輛車交給調用者。假如不使用工廠模式，代碼如下：

    interface IFactory {
        public ICar createCar();
    }
    class Factory implements IFactory {
        public ICar createCar() {
            Engine engine = new Engine();
            Underpan underpan = new Underpan();
            Wheel wheel = new Wheel();
            ICar car = new Car(underpan, wheel, engine);
            return car;
        }
    }
    public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            IFactory factory = new Factory();
            ICar car = factory.createCar();
            car.show();
        }
    }

使用工廠方法，調用端的耦合度大大降低了。並且對於工廠來說，是可以擴展的，以後如果想組裝其他的汽車，只需要再增加一個工廠類的實現就可以。無論是靈活性還是穩定性都得到了極大的提高。