简介
工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个用于创建对象的接口,但是让子类决定将哪一个类实例化,即让一个类的实例化延迟到子类。
- 工厂方法模式引入抽象工厂类,由其子类创建实例,可以添加产品和对应的具体工厂类,在不修改工厂类源代码的情况下引入新的产品类。又称虚拟构造器模式或者多态工厂模式。
结构和实现
- 角色包括:
- 抽象产品:创建的对象的超类。
- 具体产品:创建的对象,与具体工厂一一对应。
- 抽象工厂:具体工厂的超类,声明工厂方法。
- 具体工厂:实现工厂方法,创建对象。
- 结构。
- 客户端调用。
- 具体工厂类可以通过配置文件和反射更换,更加符合开闭原则。
……
Factory factory;
factory = new ConcreteFactory(); //可通过配置文件和反射实现
Product product;
product = factory.factoryMethod();
……
实例
- 开发日志记录仪,通过多种途径保存系统的日志,如文件或者数据库。用户需要通过修改配置文件灵活更换日志的记录方法,并且日志记录器的初始化工作较为复杂且容易出错。
- 日志记录器结构。
- 数据库日志记录器工厂类、文件日志记录器工厂类。
public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {
public Logger createLogger() {
//连接数据库,代码省略
//创建数据库日志记录器对象
Logger logger = new DatabaseLogger();
//初始化数据库日志记录器,代码省略
return logger;
}
}
public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {
public Logger createLogger() {
//创建文件日志记录器对象
Logger logger = new FileLogger();
//创建文件,代码省略
return logger;
}
}
- 客户端。
public class Client {
public static void main(String args[]) {
LoggerFactory factory;
Logger logger;
factory = new FileLoggerFactory(); //可引入配置文件实现
logger = factory.createLogger();
logger.writeLog();
}
}
工厂方法重载
- 可以使用重载的工厂方法,使客户端通过多种方式初始化同一个产品类。这样可以满足对象的多样化创建需求。
工厂方法隐藏
- 可以将产品的业务方法放入抽象工厂类中,使客户端无需调用工厂方法创建产品,而是直接使用工厂对象调用产品的业务方法。
- 抽象工厂类中放入业务方法。
public abstract class LoggerFactory {
//在工厂类中直接调用日志记录器类的业务方法writeLog()
public void writeLog() {
Logger logger = this.createLogger();
logger.writeLog();
}
public abstract Logger createLogger();
}
- 客户端调用。
public class Client {
public static void main(String args[]) {
LoggerFactory factory;
factory = (LoggerFactory)XMLUtil.getBean();
factory.writeLog(); //直接使用工厂对象来调用产品对象的业务方法
}
}
优缺点和和适用环境
- 优点:
- 实现对象的创建和使用分离。用户只需要使用对应的工厂,而无须知道产品的类名和创建过程。利用多态性调用具体工厂方法创建对应的产品。
- 加入新产品时无须修改抽象工厂。只需加入新的产品和对应具体工厂即可,完全符合开闭原则。
- 缺点:
- 增加系统复杂度。增加产品时需要增加新的产品和对应的具体工厂,类的个数成对增加。
- 增加系统抽象性。引入抽象层并针对抽象编程。
- 适用环境:
- 客户端无须知道所需要的类,只需要知道对应的工厂即可。
- 创建对象较为复杂,需要通过具体工厂类创建具体产品,利用面向对象的多态性和里氏替换原则,运行时子类替换基类。
jdk中的应用
- ArrayList和Vector的iterator方法,创建各自的迭代器对象。
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
private class Itr implements Iterator<E> {
......
}