Java設計模式（二） 工廠方法模式

本文介紹了工廠方法模式的概念，優缺點，實現方式，UML類圖，並介紹了工廠方法（未）遵循的OOP原則

　　原創文章。同步自做者我的博客　http://www.jasongj.com/design_pattern/factory_method/

工廠方法模式解決的問題

上文《簡單工廠模式不簡單》中提到，簡單工廠模式有以下缺點，而工廠方法模式能夠解決這些問題

• 因爲工廠類集中了全部實例的建立邏輯，這就直接致使一旦這個工廠出了問題，全部的客戶端都會受到牽連。
• 因爲簡單工廠模式的產品是基於一個共同的抽象類或者接口，這樣一來，產品的種類增長的時候，即有不一樣的產品接口或者抽象類的時候，工廠類就須要判斷什麼時候建立何種接口的產品，這就和建立何種種類的產品相互混淆在了一塊兒，違背了單一職責原則，致使系統喪失靈活性和可維護性。
• 簡單工廠模式違背了「開放-關閉原則」，由於當咱們新增長一個產品的時候必須修改工廠類，相應的工廠類就須要從新編譯一遍。
• 簡單工廠模式因爲使用了靜態工廠方法，形成工廠角色沒法造成基於繼承的等級結構。

工廠方法模式

工廠方法模式介紹

工廠方法模式（Factory Method Pattern）又稱爲工廠模式，也叫多態工廠模式或者虛擬構造器模式。在工廠方法模式中，工廠父類定義建立產品對象的公共接口，具體的工廠子類負責建立具體的產品對象。每個工廠子類負責建立一種具體產品。

工廠方法模式類圖

工廠模式類圖以下 (點擊可查看大圖)

工廠方法模式角色劃分

• 抽象產品（或者產品接口），如上圖中IUserDao
• 具體產品，如上圖中的MySQLUserDao，PostgreSQLUserDao和OracleUserDao
• 抽象工廠（或者工廠接口），如IFactory
• 具體工廠，如MySQLFactory，PostgreSQLFactory和OracleFactory

工廠方法模式使用方式

如簡單工廠模式直接使用靜態工廠方法建立產品對象不一樣，在工廠方法，客戶端經過實例化具體的工廠類，並調用其建立實例接口建立具體產品類的實例。根據依賴倒置原則，具體工廠類的實例由工廠接口引用（客戶端依賴於抽象工廠而非具體工廠），具體產品的實例由產品接口引用（客戶端和工廠依賴於抽象產品而非具體產品）。具體調用代碼以下

package com.jasongj.client;

import com.jasongj.dao.IUserDao;
import com.jasongj.factory.IDaoFactory;
import com.jasongj.factory.MySQLDaoFactory;

public class Client {

  public static void main(String[] args) {
    IDaoFactory factory = new MySQLDaoFactory();
    IUserDao userDao = factory.createUserDao();
    userDao.getUser("admin");

  }

}

工廠方法模式示例代碼

本文所述工廠方法模式示例代碼可從做者Github下載

工廠方法模式優勢

• 由於每一個具體工廠類只負責建立產品，沒有簡單工廠中的邏輯判斷，所以符合單一職責原則。
• 與簡單工廠模式不一樣，工廠方法並不使用靜態工廠方法，能夠造成基於繼承的等級結構。
• 新增一種產品時，只須要增長相應的具體產品類和相應的工廠子類便可，相比於簡單工廠模式須要修改判斷邏輯而言，工廠方法模式更符合開-閉原則。

工廠方法模式缺點

• 添加新產品時，除了增長新產品類外，還要提供與之對應的具體工廠類，系統類的個數將成對增長，在必定程度上增長了系統的複雜度，有更多的類須要編譯和運行，會給系統帶來一些額外的開銷。
• 雖然保證了工廠方法內的對修改關閉，但對於使用工廠方法的類，若是要換用另一種產品，仍然須要修改實例化的具體工廠。
• 一個具體工廠只能建立一種具體產品

簡單工廠模式與OOP原則

已遵循的原則

• 依賴倒置原則
• 迪米特法則
• 里氏替換原則
• 接口隔離原則
• 單一職責原則（每一個工廠只負責建立本身的具體產品，沒有簡單工廠中的邏輯判斷）
• 開閉原則（增長新的產品，不像簡單工廠那樣須要修改已有的工廠，而只需增長相應的具體工廠類）

未遵循的原則

• 開閉原則（雖然工廠對修改關閉了，但更換產品時，客戶代碼仍是須要修改）

Java設計模式系列

• Java設計模式（一） 簡單工廠模式不簡單
• Java設計模式（二） 工廠方法模式
• Java設計模式（三） 抽象工廠模式
• Java設計模式（四） 觀察者模式
• Java設計模式（五） 組合模式
• Java設計模式（六） 代理模式 VS. 裝飾模式
• Java設計模式（七） Spring AOP JDK動態代理 vs. cglib