工厂方法模式——应用最广泛

（《设计模式解析与实战》读书笔记）

一、定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。它是创建型设计模式之一。

二、使用场景

在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。复杂对象适合使用工厂模式，用new就可以完成创建的对象无需使用工厂模式。

三、工厂方法模式的通用模式代码

/**
* 抽象产品类
*/
public abstract class Product {
/**
* 产品类的抽象方法由具体的产品类去实现
*/
public abstract void method();
}

/**
* 具体产品类A
*/
public class ConcreteProductA extends Product{

@Override
public void method() {
System.out.println("我是具体的产品A");
}
}

/**
* 具体产品类B
*/
public class ConcreteProductB extends Product{

@Override
public void method() {
System.out.println("我是具体的产品B");
}
}

/**
* 抽象工厂类
*/
public abstract class Factory {
/**
* 抽象工厂方法具体生产什么由子类去实现
*
* @return 具体的产品对象
*/
public abstract Product createProduct();
}

/**
* 具体工厂类
*/
public class ConcreteFactory extends Factory {

@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}

}

/**
* 客户类
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Factory factory = new ConcreteFactory();
Product product = factory.createProduct();
product.method();
}
}

运行：



主要分为四大模块：

(1)抽象工厂，核心；

(2)具体工厂，具体的业务逻辑；

(3)抽象产品，所创建的产品的父类；

(4)具体产品，实现抽象产品的某个具体产品的对象。

当然可以利用反射的方式更简洁的来生产具体产品对象：

/**
* 抽象工厂类
*/
public abstract class Factory {
/**
* 抽象工厂方法具体生产什么由子类去实现
*
* @param clz
*            产品对象类型
* @return 具体的产品对象
*/
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz);
}

/**
* 具体工厂类
*/
public class ConcreteFactory extends Factory {

@Override
public <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {
Product product = null;
try {
product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) product;
}
}

/**
* 客户类
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Factory factory = new ConcreteFactory();
Product product = factory.createProduct(ConcreteProductA.class);
product.method();
}
}

这种方法简洁、动态，不需要为每一个产品都定义一个具体的工厂。

如果工厂类只有一个，那么就可以简化掉抽象类，只需要将工厂方法改为静态方法。

/**
* 简单工厂模式或静态工厂模式
*/
public class EasyFactory {
public static Product createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
}

四、实例

以数据存储为例，将每一种数据操作的方式作为一个产品类，在抽象产品类中定义操作的方法：

/**
* 抽象数据存储类
*/
public abstract class IOHandler {
/**
* 添加一条个人信息
*
* @param id
*            身份证号码
* @param name
*            名字
*/
public abstract void add(String id, String name);

/**
* 删除一条个人信息
*
* @param id
*/
public abstract void remove(String id);

/**
* 更新一条个人信息
*
* @param id
*            身份证号码
* @param name
*            名字
*/
public abstract void update(String id, String name);

/**
* 查询身份证对应的人名
*
* @param id
*/
public abstract String query(String id);
}

/**
* 文件存储
*/
public class FileHandler extends IOHandler {

@Override
public void add(String id, String name) {
// TODO 文件存储代码
}

@Override
public void remove(String id) {
// TODO 文件删除代码
}

@Override
public void update(String id, String name) {
// TODO 文件修改代码
}

@Override
public String query(String id) {
// TODO 文件查询代码
return "文件存储";
}
}

/**
* XML文件存储
*/
public class XMLHandler extends IOHandler{

@Override
public void add(String id, String name) {
// TODO 业务处理

}

@Override
public void remove(String id) {
// TODO Auto-generated method stub

}

@Override
public void update(String id, String name) {
// TODO Auto-generated method stub

}

@Override
public String query(String id) {
// TODO Auto-generated method stub
return "XML文件存储";
}
}

/**
* SQLite数据库存储
*/
public class DBHandler extends IOHandler {

@Override
public void add(String id, String name) {
// TODO 业务处理

}

@Override
public void remove(String id) {
// TODO Auto-generated method stub

}

@Override
public void update(String id, String name) {
// TODO Auto-generated method stub

}

@Override
public String query(String id) {
// TODO Auto-generated method stub
return "SQLite数据库存储";
}
}

/**
* 数据存储工厂类
*/
public class IOFactory {
/**
* 获取IO处理者
*
* @param clz
*            处理类的类型
* @return IOHandler对象
*/
public static <T extends IOHandler> T getIOHandler(Class<T> clz) {
IOHandler handler = null;
try {
handler = (IOHandler) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) handler;
}
}

public class MainActivity extends Activity {

private IOHandler handler;
private TextView mTextView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);

mTextView = (TextView) findViewById(R.id.tv_text);
}

public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
// 查询普通文本数据
case R.id.btn_file:
handler = IOFactory.getIOHandler(FileHandler.class);
mTextView.setText(handler.query("123"));
break;
// 查询XML文件数据
case R.id.btn_xml:
handler = IOFactory.getIOHandler(XMLHandler.class);
mTextView.setText(handler.query("123"));
break;
// 查询数据库数据
case R.id.btn_db:
handler = IOFactory.getIOHandler(DBHandler.class);
mTextView.setText(handler.query("123"));
break;
case R.id.btn_default:
mTextView.setText("点击按钮查询结果");
break;

default:
break;
}
}
}

演示结果：



五、优缺点

优点：

(1)降低了对象之间的耦合度；

(2)将实例化的任务交由子类去完成，有非常好的扩展性；

(3)结构简单，逻辑基本类似。

缺点：

每次为工厂方法模式添加新的产品时就要编写一个新的产品类，同时还要引入抽象层，这会导致类结构的复杂化。