设计模式之工厂方法模式

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云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
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简介: 设计模式之工厂方法模式

文章目录


一、工厂方法模式解决的问题


二、工厂方法模式

2.1 工厂方法模式介绍

2.2 工厂方法模式类图

2.3 工厂方法模式角色划分

2.4 工厂方法模式使用方式


三、工厂方法模式优点

四、工厂方法模式缺点


五、工厂方法模式与OOP原则

5.1 已遵循的原则

5.2 未遵循的原则


一、工厂方法模式解决的问题


上文《设计模式之简单工厂模式》中提到,简单工厂模式有如下缺点,而工厂方法模式可以解决这些问题


由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑,这就直接导致一旦这个工厂出了问题,所有的客户端都会受到牵连。


由于简单工厂模式的产品是基于一个共同的抽象类或者接口,这样一来,产品的种类增加的时候,即有不同的产品接口或者抽象类的时候,工厂类就需要判断何时创建何种接口的产品,这就和创建何种种类的产品相互混淆在了一起,违背了单一职责原则,导致系统丧失灵活性和可维护性。


简单工厂模式违背了“开放-关闭原则”,因为当我们新增加一个产品的时候必须修改工厂类,相应的工厂类就需要重新编译一遍。


简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。


二、工厂方法模式


2.1 工厂方法模式介绍


工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫多态工厂模式或者虚拟构造器模式。在工厂方法模式中,工厂父类定义创建产品对象的公共接口,具体的工厂子类负责创建具体的产品对象。每一个工厂子类负责创建一种具体产品。


2.2 工厂方法模式类图


image.png


2.3 工厂方法模式角色划分


  • 抽象产品(或者产品接口),如上图中IUserDao


  • 具体产品,如上图中的MySQLUserDao,PostgreSQLUserDao和OracleUserDao


  • 抽象工厂(或者工厂接口),如IFactory


  • 具体工厂,如MySQLFactory,PostgreSQLFactory和OracleFactory


2.4 工厂方法模式使用方式


如简单工厂模式直接使用静态工厂方法创建产品对象不同,在工厂方法,客户端通过实例化具体的工厂类,并调用其创建实例接口创建具体产品类的实例。根据依赖倒置原则,具体工厂类的实例由工厂接口引用(客户端依赖于抽象工厂而非具体工厂),具体产品的实例由产品接口引用(客户端和工厂依赖于抽象产品而非具体产品)。具体调用代码如下

package com.kgc.client;
import com.kgc.dao.IUserDao;
import com.kgc.factory.IDaoFactory;
import com.kgc.factory.MySQLDaoFactory;
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    IDaoFactory factory = new MySQLDaoFactory();
    IUserDao userDao = factory.createUserDao();
    userDao.getUser("admin");
  }
}


三、工厂方法模式优点


  • 因为每个具体工厂类只负责创建产品,没有简单工厂中的逻辑判断,因此符合单一职责原则。


  • 与简单工厂模式不同,工厂方法并不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构。


  • 新增一种产品时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可,相比于简单工厂模式需要修改判断逻辑而言,工厂方法模式更符合开-闭原则。


四、工厂方法模式缺点


  • 添加新产品时,除了增加新产品类外,还要提供与之对应的具体工厂类,系统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。


  • 虽然保证了工厂方法内的对修改关闭,但对于使用工厂方法的类,如果要换用另外一种产品,仍然需要修改实例化的具体工厂。


  • 一个具体工厂只能创建一种具体产品


五、工厂方法模式与OOP原则


5.1 已遵循的原则


  • 依赖倒置原则


  • 迪米特法则


  • 里氏替换原则


  • 接口隔离原则


  • 单一职责原则(每个工厂只负责创建自己的具体产品,没有简单工厂中的逻辑判断)


  • 开闭原则(增加新的产品,不像简单工厂那样需要修改已有的工厂,而只需增加相应的具体工厂类)


5.2 未遵循的原则


  • 开闭原则(虽然工厂对修改关闭了,但更换产品时,客户代码还是需要修改)


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