Java使用設計模式中的工廠方法模式實例解析

更新時間：2016年05月13日 09:44:05 作者：pastqing

當系統(tǒng)準備為用戶提供某個類的子類的實例,又不想讓用戶代碼和該子類形成耦合時,就可以使用工廠方法模式來設計系統(tǒng).工廠方法模式的關鍵是在一個接口或抽象類中定義一個抽象方法,下面我們會具體介紹Java使用設計模式中的工廠方法模式實例解析.

工廠方法模式的定義
工廠方法(Factory Method)模式的意義是定義一個創(chuàng)建產品對象的工廠接口，將實際創(chuàng)建工作推遲到子類當中。核心工廠類不再負責產品的創(chuàng)建，這樣核心類成為一個抽象工廠角色，僅負責具體工廠子類必須實現的接口，這樣進一步抽象化的好處是使得工廠方法模式可以使系統(tǒng)在不修改具體工廠角色的情況下引進新的產品。
它包含了如下角色：

抽象產品（Product）
具體產品（ConcreteProduct）
抽象工廠（Factory）
具體工廠（ConcreteFactory）

模式的UML類圖

201651393550989.jpg (512×303)

實例
假設有三個筆芯，分別是紅筆芯、藍筆芯和黑筆芯。用戶希望通過圓珠筆來明確筆芯的顏色。
模式的結構的描述與使用
1．抽象產品（Product）: PenCore.java

public abstract class PenCore{
  String color;
  public abstract void writeWord(String s);
}

2．具體產品（ConcreteProduct）_1 : RedPenCore.java

public class RedPenCore extends PenCore{
  RedPenCore(){
   color="紅色";
  }
  public void writeWord(String s){
    System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
  }
}

具體產品（ConcreteProduct）_2 : BluePenCore.java

public class BluePenCore extends PenCore{
  BluePenCore(){
   color="藍色";
  }
  public void writeWord(String s){
    System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
  }
}

具體產品（ConcreteProduct）_3: BlackPenCore.java

public class BlackPenCore extends PenCore{
  BlackPenCore(){
   color="黑色";
  }
  public void writeWord(String s){
    System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
  }
}

3．構造者（Creator）: BallPen.java

public abstract class BallPen{
  BallPen(){
    System.out.println("生產了一只裝有"+getPenCore().color+"筆芯的圓珠筆");
  }
  public abstract PenCore getPenCore(); //工廠方法
}

4．具體構造者（ConcreteCreator）:

RedBallPen.java
public class RedBallPen extends BallPen{
  public PenCore getPenCore(){
    return new RedPenCore();
  }
}
BlueBallPen.java
public class BlueBallPen extends BallPen{
  public PenCore getPenCore(){
    return new BluePenCore();
  }
}
BlackBallPen.java
public class BlackBallPen extends BallPen{
  public PenCore getPenCore(){
    return new BlackPenCore();
  }
}

5．應用 Application.java

public class Application{
  public static void main(String args[]){
    PenCore penCore;
    BallPen ballPen=new BlueBallPen();
    penCore=ballPen.getPenCore();
    penCore.writeWord("你好,很高興認識你");
    ballPen=new RedBallPen();
    penCore=ballPen.getPenCore();
    penCore.writeWord("How are you");
    ballPen=new BlackBallPen();
    penCore=ballPen.getPenCore();
    penCore.writeWord("nice to meet you");
  }
}

總結
工廠方法模式屬于類創(chuàng)建型模式。在工廠方法模式中，工廠父類負責定義創(chuàng)建產品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的產品對象，這樣做的目的是將產品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產品類。
工廠方法模式是簡單工廠模式的進一步抽象和推廣。由于使用了面向對象的多態(tài)性，工廠方法模式保持了簡單工廠模式的優(yōu)點，而且克服了它的缺點。在工廠方法模式中，核心的工廠類不再負責所有產品的創(chuàng)建，而是將具體創(chuàng)建工作交給子類去做。這個核心類僅僅負責給出具體工廠必須實現的接口，而不負責產品類被實例化這種細節(jié)，這使得工廠方法模式可以允許系統(tǒng)在不修改工廠角色的情況下引進新產品
工廠方法模式的主要優(yōu)點是增加新的產品類時無須修改現有系統(tǒng)，并封裝了產品對象的創(chuàng)建細節(jié)，系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴展性；其缺點在于增加新產品的同時需要增加新的工廠，導致系統(tǒng)類的個數成對增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復雜性

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