java設計模式——工廠方法模式(Factory Method Pattern)

       簡單工廠模式雖然簡單，但也受到很大限制，擴充性太差，當系統中需要引入新産品時， 由于靜态工廠方法通過所傳入參數的不同來建立不同的産品，這必定要修改工廠類的源代碼，将違背“開閉原則”， 如何實作增加新産品而不影響已有代碼？工廠方法模式應運而生，本文将介紹第二種工廠模式——工廠方法模式。

定義：工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱為工廠模式，也叫虛拟構造器(Virtual Constructor)模式或者多态工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬于類建立型模式。 在工廠方法模式中，工廠父類負責定義建立産品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的産品對象，這樣做的目的是将産品類的執行個體化操作延遲到工廠子類中完成， 即通過工廠子類來确定究竟應該執行個體化哪一個具體産品類。

結構：

• Product：抽象産品 , 它是具體産品繼承的父類或者是實作的接口。在java中一般有抽象類或者接口來實作。 
• ProductA：具體産品 ,它實作了抽象産品接口，某種類型的具體産品由專門的具體工廠建立，具體工廠和具體産品之間一一對應。
• Factory：抽象工廠 ,這是工廠方法模式的核心，它與應用程式無關。是具體工廠角色必須實作的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來實作。
• FactoryA：具體工廠,它是抽象工廠類的子類，實作了抽象工廠中定義的工廠方法，并可由用戶端調用，傳回一個具體産品類的執行個體。

具體結構圖：

工廠類：

public interface Factory {

    public Product createProduct();

}

public class FactoryA implements Factory {     @Override

    public ProductA createProduct() {

        return new ProductA();

    }

}

public class FactoryB implements Factory {

    @Override

    public ProductB createProduct() {

        return new ProductB();

    }

}

用戶端調用： FactoryA factoryA = new FactoryA();

ProductA productA = factoryA.createProduct();

FactoryB factoryB = new FactoryB();

ProductB productB = factoryB.createProduct();

産品類（同簡單工廠模式代碼）： http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/details/52024698

工廠方法模式優點：

• 在工廠方法模式中，工廠方法用來建立客戶所需要的産品，同時還向客戶隐藏了哪種具體産品類将被執行個體化這一細節， 使用者隻需要關心所需産品對應的工廠，無須關心建立細節，甚至無須知道具體産品類的類名。
• 基于工廠角色和産品角色的多态性設計是工廠方法模式的關鍵。它能夠使工廠可以自主确定建立何種産品對象， 而如何建立這個對象的細節則完全封裝在具體工廠内部。工廠方法模式之是以又被稱為多态工廠模式，是因為所有的具體工廠類都具有同一抽象父類。
• 使用工廠方法模式的另一個優點是在系統中加入新産品時，無須修改抽象工廠和抽象産品提供的接口， 無須修改用戶端，也無須修改其他的具體工廠和具體産品，而隻要添加一個具體工廠和具體産品就可以了。這樣，系統的可擴充性也就變得非常好，完全符合“開閉原則”。

工廠方法模式缺點：

• 在添加新産品時，需要編寫新的具體産品類，而且還要提供與之對應的具體工廠類，系統中類的個數将成對增加，在一定程度上增加了系統的複雜度， 有更多的類需要編譯和運作，會給系統帶來一些額外的開銷。
• 由于考慮到系統的可擴充性，需要引入抽象層，在用戶端代碼中均使用抽象層進行定義，增加了系統的抽象性和了解難度， 且在實作時可能需要用到DOM、反射等技術，增加了系統的實作難度。

工廠方法使用環境：

• 一個類不知道它所需要的對象的類：在工廠方法模式中，用戶端不需要知道具體産品類的類名，隻需要知道所對應的工廠即可， 具體的産品對象由具體工廠類建立；用戶端需要知道建立具體産品的工廠類。
• 一個類通過其子類來指定建立哪個對象：在工廠方法模式中，對于抽象工廠類隻需要提供一個建立産品的接口， 而由其子類來确定具體要建立的對象，利用面向對象的多态性和裡氏代換原則，在程式運作時，子類對象将覆寫父類對象，進而使得系統更容易擴充。
• 将建立對象的任務委托給多個工廠子類中的某一個，用戶端在使用時可以無須關心是哪一個工廠子類建立産品子類，需要時再動态指定， 可将具體工廠類的類名存儲在配置檔案或資料庫中。

模式擴充：

• 使用多個工廠方法：在抽象工廠角色中可以定義多個工廠方法，進而使具體工廠角色實作這些不同的工廠方法，這些方法可以包含不同的業務邏輯， 以滿足對不同的産品對象的需求。
• 産品對象的重複使用：工廠對象将已經建立過的産品儲存到一個集合（如數組、List等）中，然後根據客戶對産品的請求，對集合進行查詢。 如果有滿足要求的産品對象，就直接将該産品傳回用戶端；如果集合中沒有這樣的産品對象，那麼就建立一個新的滿足要求的産品對象， 然後将這個對象在增加到集合中，再傳回給用戶端。

工廠方法模式和簡單工廠模式差別：

• 工廠方法模式是在工廠模式的基礎上對工廠類進行抽象，使系統的擴充性變得更好，完全符合“開閉原則”；
• 如果工廠方法模式中工廠等級結構隻有傳回一個具體工廠的話，則抽象工廠可以省略，當隻有一個具體工廠，在具體工廠中可以建立所有的産品對象，并且工廠方法設計為靜态方法時，工廠方法模式就退化成簡單工廠模式。

抽象工廠模式：http://blog.csdn.net/yj_android_develop/article/category/6329781