前言:
为什么之前写过Golang 版的设计模式,还在重新写Java
版?
答:因为对于我而言,当然也希望对正在学习的大伙有帮助。Java作为一门纯面向对象的语言,更适合用于学习设计模式。
为什么类图要附上uml
因为很多人学习有做笔记的习惯,如果单纯的只是放一张图片,那么学习者也只能复制一张图片,可复用性较低,附上uml,方便有新理解时,快速出新图。
🔥[设计模式Java实现附plantuml源码]专链
- 确保对象的唯一性~单例模式
- 集中式工厂的实现~简单工厂模式
- 多态工厂的实现——工厂方法模式
- 产品族的创建——抽象工厂模式
- 对象的克隆~原型模式
- 复杂对象的组装与创建——建造者模式
文章目录
- 代码实现
- 工厂方法总结
- 工厂方法模式的主要优点如下:
- 工厂方法模式的主要缺点如下:
- 适用场景
工厂方法模式(
Factory Method Pattern
):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern
),又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern
)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern
)。
工厂方法模式是一种类创建型模式。
@startumlinterface Factory {+ factoryMethod():Product
}note left of Factory::"factoryMethod():Product"... 其他逻辑return new Product();
end note
abstract class Product {
}class SubProduct1 extends Product implements Factory{+ factoryMethod():Product
}main -up-> Factory: 调用工厂方法@enduml
工厂方法模式结构图中包含以下4个角色。
(1)Product
(抽象产品):它是定义产品的接口,是工厂方法模式所创建对象的超类型,也就是产品对象的公共父类。
(2)ConcreteProduct
(具体产品):它实现了抽象产品接口,某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建,具体工厂和具体产品之间一一对应。
(3)Factory
(抽象工厂):在抽象工厂类中,声明了工厂方法(Factory Method),用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心,所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
(4)ConcreteFactory
(具体工厂):它是抽象工厂类的子类,实现了抽象工厂中定义的工厂方法,并可由客户端调用,返回一个具体产品类的实例。
代码实现
package create;public class FactoryMethod {public static void main(String[] args) throws Exception{
// Factory factory = new ConcreteFactory();
// Factory factory = (Factory)Class.forName("create.FactoryMethod$ConcreteFactory").newInstance();// 通过配置的方式传类名的引用使用反射创建对象,方便后面扩展Factory factory = (Factory)Class.forName("create.FactoryMethod$ConcreteFactory").getDeclaredConstructor().newInstance();Product product = factory.factoryMethod();System.out.println(product.name);}static class Product {String name;Product(String name) {this.name = name;}}interface Factory {Product factoryMethod();}static class ConcreteFactory implements Factory {@Overridepublic Product factoryMethod() {return new Product("具体产品1");}}
}
工厂方法总结
工厂方法模式通过引入工厂等级结构,解决了简单工厂模式中工厂类职责太重的问题。
工厂方法模式的主要优点如下:
(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。它能够让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,正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。
工厂方法模式的主要缺点如下:
(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。
适用场景
在以下情况下可以考虑使用工厂方法模式:
(1)客户端不知道其所需要的对象的类。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,可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
(2)抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中,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。