工厂方法模式——java设计模式（三）

• • 简介
  • 结构和实现
  • 实例
  • 工厂方法重载
  • 工厂方法隐藏
  • 优缺点和和适用环境
  • jdk中的应用

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> {
        ......
    }
           

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