工厂方法模式

定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式，它属于类创建型模式。在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

UML图描述

工厂方法模式主要包含四种角***r>1.抽象工厂角色：负责定义生产产品的行为，为下图中的PizzaFactory。
2.具体工厂角色：负责生产具体的商品，为下图中的CheesePizzaFactory和SalmonPizzaFactory。
3.抽象产品角色：是所有产品的抽象父类，为下图中的Pizza。
4.具体产品角色：是继承自抽象产品的具体产品，为下图中的CheesePizza和SalmonPizza。

工厂方法.png

代码实现

/**
 * 披萨工厂的抽象父类
 */
public abstract class PizzaFactory {

    public abstract Pizza productPizza();

}

/**
 * 芝士披萨工厂
 */
public class CheesePizzaFactory extends PizzaFactory {
    @Override
    public Pizza productPizza() {
        return new CheesePizza();
    }
}

/**
 * 三文鱼披萨工厂
 */
public class SalmonPizzaFactory extends PizzaFactory {
    @Override
    public Pizza productPizza() {
        return new SalmonPizza();
    }
}

/**
 * 披萨产品的抽象父类
 */
public abstract class Pizza {

    protected String name;

    protected String size;

    public abstract void description();
}

/**
 * 芝士披萨
 */
public class CheesePizza extends Pizza {

    public CheesePizza() {
        this.name = "芝士披萨";
        this.size = "9寸";
    }

    @Override
    public void description() {
        System.out.println("HI ! 我是： "+ name +" 我的尺寸是："+ size);
    }
}

/**
 * 三文鱼披萨
 */
public class SalmonPizza extends Pizza {

    public SalmonPizza() {
        this.name = "三文鱼披萨";
        this.size = "12寸";
    }

    @Override
    public void description() {
        System.out.println("HI ! 我是： "+ name +" 我的尺寸是："+ size);
    }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建芝士披萨工厂
        PizzaFactory cheesePizzaFactory = new CheesePizzaFactory();
        //创建芝士披萨
        Pizza cheesePizza = cheesePizzaFactory.productPizza();

        //创建三文鱼披萨工厂
        PizzaFactory salmonPizzaFactory = new SalmonPizzaFactory();
        //创建三文鱼披萨
        Pizza salmonPizza = salmonPizzaFactory.productPizza();

        cheesePizza.description();

        salmonPizza.description();
    }
}

适用场景

1.一个类不知道它所需要的对象的类：在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建；客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
2.一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
3.将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。

工厂方法模式的优点

1.在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
2.基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
3.使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

工厂方法模式的缺点

1.在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
2.由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

完整的工程代码链接：https://github.com/youzhihua/design-pattern