工廠方法模式——java設計模式（三）

• • 簡介
  • 結構和實作
  • 執行個體
  • 工廠方法重載
  • 工廠方法隐藏
  • 優缺點和和适用環境
  • jdk中的應用

簡介

工廠方法模式(Factory Method Pattern)：定義一個用于建立對象的接口，但是讓子類決定将哪一個類執行個體化，即讓一個類的執行個體化延遲到子類。

• 工廠方法模式引入抽象工廠類，由其子類建立執行個體，可以添加産品和對應的具體工廠類，在不修改工廠類源代碼的情況下引入新的産品類。又稱虛拟構造器模式或者多态工廠模式。

結構和實作

• 角色包括：
  • 抽象産品：建立的對象的超類。
  • 具體産品：建立的對象，與具體工廠一一對應。
  • 抽象工廠：具體工廠的超類，聲明工廠方法。
  • 具體工廠：實作工廠方法，建立對象。
• 結構。

  

• 用戶端調用。
  • 具體工廠類可以通過配置檔案和反射更換，更加符合開閉原則。

……  
Factory factory;  
factory = new ConcreteFactory(); //可通過配置檔案和反射實作  
Product product;  
product = factory.factoryMethod();  
……  
           

執行個體

• 開發日志記錄儀，通過多種途徑儲存系統的日志，如檔案或者資料庫。使用者需要通過修改配置檔案靈活更換日志的記錄方法，并且日志記錄器的初始化工作較為複雜且容易出錯。
• 日志記錄器結構。

  

• 資料庫日志記錄器工廠類、檔案日志記錄器工廠類。

public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {  
    public Logger createLogger() {  
            //連接配接資料庫，代碼省略  
            //建立資料庫日志記錄器對象  
            Logger logger = new DatabaseLogger();   
            //初始化資料庫日志記錄器，代碼省略  
            return logger;  
    }     
}  

public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {  
    public Logger createLogger() {  
            //建立檔案日志記錄器對象  
            Logger logger = new FileLogger();   
            //建立檔案，代碼省略  
            return logger;  
    }     
}
           

• 用戶端。

public class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        LoggerFactory factory;  
        Logger logger;  
        factory = new FileLoggerFactory(); //可引入配置檔案實作  
        logger = factory.createLogger();  
        logger.writeLog();  
    }  
}  
           

工廠方法重載

• 可以使用重載的工廠方法，使用戶端通過多種方式初始化同一個産品類。這樣可以滿足對象的多樣化建立需求。

  

工廠方法隐藏

• 可以将産品的業務方法放入抽象工廠類中，使用戶端無需調用工廠方法建立産品，而是直接使用工廠對象調用産品的業務方法。

  

• 抽象工廠類中放入業務方法。

public abstract class LoggerFactory {  
    //在工廠類中直接調用日志記錄器類的業務方法writeLog()  
    public void writeLog() {  
        Logger logger = this.createLogger();  
        logger.writeLog();  
    }  

    public abstract Logger createLogger();    
}  
           

• 用戶端調用。

public class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        LoggerFactory factory;  
        factory = (LoggerFactory)XMLUtil.getBean();  
        factory.writeLog(); //直接使用工廠對象來調用産品對象的業務方法  
    }  
}  
           

優缺點和和适用環境

• 優點：
  • 實作對象的建立和使用分離。使用者隻需要使用對應的工廠，而無須知道産品的類名和建立過程。利用多态性調用具體工廠方法建立對應的産品。
  • 加入新産品時無須修改抽象工廠。隻需加入新的産品和對應具體工廠即可，完全符合開閉原則。
• 缺點：
  • 增加系統複雜度。增加産品時需要增加新的産品和對應的具體工廠，類的個數成對增加。
  • 增加系統抽象性。引入抽象層并針對抽象程式設計。
• 适用環境：
  • 用戶端無須知道所需要的類，隻需要知道對應的工廠即可。
  • 建立對象較為複雜，需要通過具體工廠類建立具體産品，利用面向對象的多态性和裡氏替換原則，運作時子類替換基類。

jdk中的應用

• ArrayList和Vector的iterator方法，建立各自的疊代器對象。

public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

    private class Itr implements Iterator<E> {
        ......
    }
           

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