Java使用設計模式中的工廠方法模式實例解析
工廠方法模式的定義
工廠方法(Factory Method)模式的意義是定義一個創(chuàng)建產(chǎn)品對象的工廠接口,將實際創(chuàng)建工作推遲到子類當中。核心工廠類不再負責產(chǎn)品的創(chuàng)建,這樣核心類成為一個抽象工廠角色,僅負責具體工廠子類必須實現(xiàn)的接口,這樣進一步抽象化的好處是使得工廠方法模式可以使系統(tǒng)在不修改具體工廠角色的情況下引進新的產(chǎn)品。
它包含了如下角色:
- 抽象產(chǎn)品(Product)
- 具體產(chǎn)品(ConcreteProduct)
- 抽象工廠(Factory)
- 具體工廠(ConcreteFactory)
模式的UML類圖

實例
假設有三個筆芯,分別是紅筆芯、藍筆芯和黑筆芯。用戶希望通過圓珠筆來明確筆芯的顏色。
模式的結構的描述與使用
1.抽象產(chǎn)品(Product): PenCore.java
public abstract class PenCore{
String color;
public abstract void writeWord(String s);
}
2.具體產(chǎn)品(ConcreteProduct)_1 : RedPenCore.java
public class RedPenCore extends PenCore{
RedPenCore(){
color="紅色";
}
public void writeWord(String s){
System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
}
}
具體產(chǎn)品(ConcreteProduct)_2 : BluePenCore.java
public class BluePenCore extends PenCore{
BluePenCore(){
color="藍色";
}
public void writeWord(String s){
System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
}
}
具體產(chǎn)品(ConcreteProduct)_3: BlackPenCore.java
public class BlackPenCore extends PenCore{
BlackPenCore(){
color="黑色";
}
public void writeWord(String s){
System.out.println("寫出"+color+"的字:"+s);
}
}
3.構造者(Creator): BallPen.java
public abstract class BallPen{
BallPen(){
System.out.println("生產(chǎn)了一只裝有"+getPenCore().color+"筆芯的圓珠筆");
}
public abstract PenCore getPenCore(); //工廠方法
}
4.具體構造者(ConcreteCreator):
RedBallPen.java
public class RedBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){
return new RedPenCore();
}
}
BlueBallPen.java
public class BlueBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){
return new BluePenCore();
}
}
BlackBallPen.java
public class BlackBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){
return new BlackPenCore();
}
}
5.應用 Application.java
public class Application{
public static void main(String args[]){
PenCore penCore;
BallPen ballPen=new BlueBallPen();
penCore=ballPen.getPenCore();
penCore.writeWord("你好,很高興認識你");
ballPen=new RedBallPen();
penCore=ballPen.getPenCore();
penCore.writeWord("How are you");
ballPen=new BlackBallPen();
penCore=ballPen.getPenCore();
penCore.writeWord("nice to meet you");
}
}
總結
工廠方法模式屬于類創(chuàng)建型模式。在工廠方法模式中,工廠父類負責定義創(chuàng)建產(chǎn)品對象的公共接口,而工廠子類則負責生成具體的產(chǎn)品對象,這樣做的目的是將產(chǎn)品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成,即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產(chǎn)品類。
工廠方法模式是簡單工廠模式的進一步抽象和推廣。由于使用了面向對象的多態(tài)性,工廠方法模式保持了簡單工廠模式的優(yōu)點,而且克服了它的缺點。在工廠方法模式中,核心的工廠類不再負責所有產(chǎn)品的創(chuàng)建,而是將具體創(chuàng)建工作交給子類去做。這個核心類僅僅負責給出具體工廠必須實現(xiàn)的接口,而不負責產(chǎn)品類被實例化這種細節(jié),這使得工廠方法模式可以允許系統(tǒng)在不修改工廠角色的情況下引進新產(chǎn)品
工廠方法模式的主要優(yōu)點是增加新的產(chǎn)品類時無須修改現(xiàn)有系統(tǒng),并封裝了產(chǎn)品對象的創(chuàng)建細節(jié),系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴展性;其缺點在于增加新產(chǎn)品的同時需要增加新的工廠,導致系統(tǒng)類的個數(shù)成對增加,在一定程度上增加了系統(tǒng)的復雜性
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