【Java 设计模式】创建型之工厂方法模式-Toy模板网

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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：

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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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

6）具体工厂实现类 B

package com.cheney.demo.factory;

class ConcreteFactoryB implements Factory {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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();
    }
}

执行结果

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结语

工厂方法模式是一种常见且实用的设计模式，它通过定义一个工厂方法接口，将对象的实例化延迟到子类中，从而实现了客户端和具体类的解耦。在实际开发中，工厂方法模式常用于创建复杂对象、管理对象的生命周期等场景。通过灵活使用工厂方法模式，可以使系统更容易扩展和维护。

【Java 设计模式】系列《23 种设计模式》与《7 大设计原则》总纲
🚩设计原则
✨单一职责原则（SRP）规定一个类应该只有一个引起变化的原因
✨开放/封闭原则（OCP）表明软件实体应该是可以扩展的，但是不可修改的
✨里氏替换原则（LSP）强调派生类必须能够替代其基类而不引起程序错误
✨依赖倒置原则（DIP）倡导高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象
✨接口隔离原则（ISP）提倡一个类不应该被强迫依赖它不使用的接口
✨合成/聚合复用原则（CARP）建议尽量使用合成/聚合，尽量不要使用继承
✨迪米特法则（LoD）规定一个对象应该对其他对象有最少的了解

🚀创建型设计模式
✨单例模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局点
✨工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，但是由子类决定实例化哪一个类
✨抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类
✨建造者模式将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
✨原型模式通过复制现有的对象来创建新对象，而不是从头开始创建

🚀结构型设计模式
✨适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口
✨桥接模式将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化
✨组合模式将对象以树形结构组合以表示“部分-整体”的层次结构
✨装饰器模式动态地给一个对象添加一些额外的职责
✨外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面
✨代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
✨享元模式用共享的方式高效地支持大量小粒度对象

🚀行为型设计模式
✨观察者模式定义对象间的一对多依赖，当一个对象改变状态，所有依赖者都会受到通知并自动更新
✨策略模式定义一系列算法，将它们封装起来，并且使它们可以相互替换
✨命令模式将请求封装成对象，使得可以用不同的请求对客户进行参数化
✨状态模式允许对象在其内部状态改变时改变它的行为
✨责任链模式为解除请求的发送者和接收者之间的耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求
✨访问者模式将算法与对象结构分离，并且可以在不改变对象结构的前提下定义新的操作
✨中介者模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互
✨备忘录模式在不破坏封装的情况下，捕获对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态
✨迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不暴露其内部表示
✨模版方法模式定义一个操作中的算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中
✨解释器模式定义一个语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-798822.html

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