工廠方法模式（FactoryMethod）
在現實生活中社會分工越來越細，越來越專業化。各種産品有專門的工廠生産，徹底告别了自給自足的小農經濟時代，這大大縮短了産品的生産周期，提高了生産效率。同樣，在軟體開發中能否做到軟體對象的生産和使用相分離呢？能否在滿足“開閉原則”的前提下，客戶随意增删或改變對軟體相關對象的使用呢？這就是本節要讨論的問題。
工廠方法模式的定義與特點
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工廠方法（FactoryMethod）模式的定義：
定義一個建立産品對象的工廠接口，将産品對象的實際建立工作推遲到具體子工廠類當中。這滿足建立型模式中所要求的“建立與使用相分離”的特點。
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工廠方法模式的優點：
1.使用者隻需要知道具體工廠的名稱就可得到所要的産品，無須知道産品的具體建立過程。
2.在系統增加新的産品時隻需要添加具體産品類和對應的具體工廠類，無須對原工廠進行任何修改，滿足開閉原則；
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工廠方法模式的缺點：
每增加一個産品就要增加一個具體産品類和一個對應的具體工廠類，這增加了系統的複雜度。
模式的結構與實作
工廠方法模式由抽象工廠、具體工廠、抽象産品和具體産品等4個要素構成。本節來分析其基本結構和實作方法。
1. 模式的結構
工廠方法模式的主要角色如下。
- 抽象工廠（Abstract Factory）：提供了建立産品的接口，調用者通過它通路具體工廠的工廠方法 newProduct() 來建立産品。
- 具體工廠（ConcreteFactory）：主要是實作抽象工廠中的抽象方法，完成具體産品的建立。
- 抽象産品（Product）：定義了産品的規範，描述了産品的主要特性和功能
- 具體産品（ConcreteProduct）：實作了抽象産品角色所定義的接口，由具體工廠來建立，它同具體工廠之間一一對應。 2. 模式的實作
設計模式--工廠方法模式（FactoryMethod）工廠方法模式（FactoryMethod）
package FactoryMethod;
public class AbstractFactoryTest
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Product a;
AbstractFactory af;
af=(AbstractFactory) ReadXML1.getObject();
a=af.newProduct();
a.show();
}
catch(Exception e)
{
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
//抽象産品：提供了産品的接口
interface Product
{
public void show();
}
//具體産品1：實作抽象産品中的抽象方法
class ConcreteProduct1 implements Product
{
public void show()
{
System.out.println("具體産品1顯示...");
}
}
//具體産品2：實作抽象産品中的抽象方法
class ConcreteProduct2 implements Product
{
public void show()
{
System.out.println("具體産品2顯示...");
}
}
//抽象工廠：提供了廠品的生成方法
interface AbstractFactory
{
public Product newProduct();
}
//具體工廠1：實作了廠品的生成方法
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory
{
public Product newProduct()
{
System.out.println("具體工廠1生成-->具體産品1...");
return new ConcreteProduct1();
}
}
//具體工廠2：實作了廠品的生成方法
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory
{
public Product newProduct()
{
System.out.println("具體工廠2生成-->具體産品2...");
return new ConcreteProduct2();
}
}
工廠方法模式的執行個體
我們将建立一個 Shape 接口和實作 Shape 接口的實體類。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo，我們的示範類使用 ShapeFactory 來擷取 Shape 對象。它将向 ShapeFactory 傳遞資訊（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便擷取它所需對象的類型。
1. 建立一個接口: Shape.java
public interface Shape {
void draw();
}
2. 建立實作接口的實體類。Rectangle.java、Square.java、Circle.java
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
3. 建立一個工廠，生成基于給定資訊的實體類的對象。ShapeFactory.java
public class ShapeFactory {
//使用 getShape 方法擷取形狀類型的對象
public Shape getShape(String shapeType){
if(shapeType == null){
return null;
}
if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
return new Circle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
return new Rectangle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
return new Square();
}
return null;
}
}
4. 使用該工廠，通過傳遞類型資訊來擷取實體類的對象。FactoryPatternDemo.java
public class FactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
//擷取 Circle 的對象，并調用它的 draw 方法
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
//調用 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();
//擷取 Rectangle 的對象，并調用它的 draw 方法
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
//調用 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();
//擷取 Square 的對象，并調用它的 draw 方法
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
//調用 Square 的 draw 方法
shape3.draw();
}
}
執行程式，輸出結果：
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
工廠方法模式的應用場景
工廠方法模式通常适用于以下場景。
- 客戶隻知道建立産品的工廠名，而不知道具體的産品名。如 TCL 電視工廠、海信電視工廠等。
- 建立對象的任務由多個具體子工廠中的某一個完成，而抽象工廠隻提供建立産品的接口。
- 客戶不關心建立産品的細節，隻關心産品的品牌。
工廠方法模式的擴充
當需要生成的産品不多且不會增加，一個具體工廠類就可以完成任務時，可删除抽象工廠類。這時工廠方法模式将退化到簡單工廠模式，其結構圖如下圖所示。