java设计模式——工厂方法模式(Factory Method Pattern)

       简单工厂模式虽然简单，但也受到很大限制，扩展性太差，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”，

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。

定义：工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)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。

结构：

• Product：抽象产品 , 它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。 
• ProductA：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。
• Factory：抽象工厂 ,这是工厂方法模式的核心，它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
• FactoryA：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。

具体结构图：

工厂类：

public interface Factory {
    public Product createProduct();
}

public class FactoryA implements Factory {

    @Override
    public ProductA createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}

public class FactoryB implements Factory {
    @Override
    public ProductB createProduct() {
        return new ProductB();
    }
}

客户端调用：

FactoryA factoryA = new FactoryA();
ProductA productA = factoryA.createProduct();

FactoryB factoryB = new FactoryB();
ProductB productB = factoryB.createProduct();

产品类（同简单工厂模式代码）：

http://blog.youkuaiyun.com/yj_android_develop/article/details/52024698

工厂方法模式优点：

• 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。
• 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。
• 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”。

工厂方法模式缺点：

• 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。
• 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。

工厂方法使用环境：

• 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。
• 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。
• 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。

模式扩展：

• 使用多个工厂方法：在抽象工厂角色中可以定义多个工厂方法，从而使具体工厂角色实现这些不同的工厂方法，这些方法可以包含不同的业务逻辑， 以满足对不同的产品对象的需求。
• 产品对象的重复使用：工厂对象将已经创建过的产品保存到一个集合（如数组、List等）中，然后根据客户对产品的请求，对集合进行查询。 如果有满足要求的产品对象，就直接将该产品返回客户端；如果集合中没有这样的产品对象，那么就创建一个新的满足要求的产品对象， 然后将这个对象在增加到集合中，再返回给客户端。

工厂方法模式和简单工厂模式区别：

• 工厂方法模式是在工厂模式的基础上对工厂类进行抽象，使系统的扩展性变得更好，完全符合“开闭原则”；
• 如果工厂方法模式中工厂等级结构只有返回一个具体工厂的话，则抽象工厂可以省略，当只有一个具体工厂，在具体工厂中可以创建所有的产品对象，并且工厂方法设计为静态方法时，工厂方法模式就退化成简单工厂模式。

抽象工厂模式：http://blog.youkuaiyun.com/yj_android_develop/article/category/6329781