GOF设计模式-创建型模式-工厂方法模式

最新推荐文章于 2025-05-20 09:00:43 发布

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本文介绍Java中的工厂方法模式，指出简单工厂模式违背“开闭原则”、维护测试难的问题。阐述工厂方法模式定义、结构，通过代码示例和实际业务场景说明其应用，还介绍了用配置文件和反射规避违反开闭原则的问题，最后总结其优缺点及适用场景。

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简单工厂模式虽然简单，但存在一个很严重的问题。当系统中需要引入新产品时，由于静态工厂方法通过所传入参数的不同来创建不同的产品，这必定要修改工厂类的源代码，将违背“开闭原则”，

而且简单工厂类包含了大量的if—else 代码，导致维护和测试难度增大。如何实现增加新产品而不影响已有代码？工厂方法模式应运而生，本文将介绍第二种工厂模式——工厂方法模式。

先看一下工厂方法模式的定义：

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。

多读几遍定义然后让我们根据定义分析一下工厂方法模式的结构：

工厂方法模式提供一个抽象工厂接口来声明抽象工厂方法，而由其子类来具体实现工厂方法，创建具体的产品对象。

根据结构我们上代码举个栗子：

/**
 * 抽象产品
 */
interface Product    {
    public void writeLog();
}
/**
 *具体产品 具体产品可以有多个
 */
class ConcreteProduct implements Product{
    @Override
 public void writeLog() {
    }
}
/**
 * 抽象工厂
 */
interface Factory    {
    public Product    factoryMethod();
}

/**
 * 具体工厂 具体工厂可以有多个
 */
class ConcreteFactory implements Factory    {
    public Product    factoryMethod()    {
        return new ConcreteProduct();
    }
}


/**
 * 客户端调用：
 */
public static void main(String[] args) {
    Factory factory;
    factory = new ConcreteFactory();
    Product product;
    product = factory.factoryMethod();
}

看到没有我的工厂是new出来的我为啥没有把工厂方法写成静态的？为什么？跟简单工厂方法模式那样对象的创建和使用分离开不好吗？

不能，因为工厂方法实际上是抽象方法，要求由子类来动态地实现，而动态性与static所声明的静态性相冲突

与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类

最后来个实际业务场景看看：

Sunny软件公司欲开发一个系统运行日志记录器(Logger)，该记录器可以通过多种途径保存系统的运行日志，如通过文件记录或数据库记录，用户可以通过修改配置文件灵活地更换日志记录方式。

工厂方法模式解决UML：

完整代码：

//日志记录器接口：抽象产品 
interface Logger {
    public void writeLog();
}

//数据库日志记录器：具体产品 
class DatabaseLogger implements Logger {
    public void writeLog() {
        System.out.println("数据库日志记录。");
    }
}

//文件日志记录器：具体产品 
class FileLogger implements Logger {
    public void writeLog() {
        System.out.println("文件日志记录。");
    }
}

//日志记录器工厂接口：抽象工厂 
interface LoggerFactory {
    public Logger createLogger();
}

//数据库日志记录器工厂类：具体工厂 
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;
    }
}

//文件日志记录器工厂类：具体工厂 
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;
    }
}

//编写如下客户端测试代码：
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();
    }
}

这时候Client这头我要切换日志打印形式怎么办？

把factory = new FileLoggerFactory(); 改成 factory = new DatabaseLoggerFactory ();

是不是违反开闭原则了，我们改代码了！

这种违反开闭原则的问题我们可以通过配置文件+java反射的方式规避它这样我们业务变动是不会变代码，只需变配置：

配置文件中：

<!— config.xml -->

<?xml version="1.0"?>

<className>FileLoggerFactory</className>

</config>

代码中：

//通过类名生成实例对象并将其返回

Class c=Class.forName(cName);