工厂方法模式​​​​​​​

1.简单工厂模式的不足

在简单工厂模式中，只提供了一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须要修改工厂类，加入必要的处理逻辑，这就违背了“开闭原则”。关于简单工厂模式可查看此链接：

2.工厂方法模式结构

 2.1模式类图

工厂方法模式包含如下角色：

1.Product（抽象产品）

        抽象产品是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或接口。

2.ConcreteProduct（具体产品）

        具体产品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，它们之间一一对应，

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，它与应用程序无关。任何在模式中创建对象的工厂类都必须实现该接口。

4.ConcreteFactory（具体工厂）

        具体工厂是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户调用，返回一个具体产品类的实例。在具体工厂类中包含与应用程序密切相关发逻辑，并且既然等候应用程序调用以创建产品对象。

3.工厂方法模式实例与解析

题目：海尔工厂(Haier)生产海尔空调(HaierAirCondition)，美的工厂(Midea)生产美的空调(MideaAirCondition) 。使用工厂方法模式描述该场景，绘制类图并编程实现。

3.1类图

3.2实例代码及解释

1.抽象产品类 Airconditioning（空调类）

public interface Airconditioning {

        public void play();

}

        Airconditioning作为抽象产品类，它可以是一个接口，也可以是一个抽象类，其中包含了所有产品都具有的业务方法play().

2.具体产品类HaierACD（海尔空调类）

public class HaierACD implements Airconditioning{

    @Override

    public void play() {

        System.out.println("海尔空调使用中～");

    }

}

        HaierACD是抽象产品Airconditioning接口的子类，它是一种具体产品，实现了在Airconditioning接口中定义的业务方法paly（）。

3.具体产品类MeideACD（美的空调类）

public class MeideACD implements Airconditioning{

    @Override

    public void play() {

        System.out.println("美的空调使用中～");

    }

}

        MeideACD是抽象产品Airconditioning的另一个子类。

4.抽象工厂类AirconditioningFactory（空调工厂类）

public interface AirconditioningFactory {

        public Airconditioning pruduceACD();

}

        AirconditioningFactory是抽象工厂类，它可以是一个接口，也可以是一个抽象类，它包含了抽象的工厂方法Airconditioning pruduceACD()，返回一个抽象产品Airconditioning类型的对象。

5.具体工厂类HaierACDFactory（海尔空调工厂类）

public class HaierACDFactory implements AirconditioningFactory{

    @Override

    public Airconditioning pruduceACD() {

        System.out.println("海尔空调已生产");

        return new HaierACD();

    }

}

        HaierACDFactory是具体工厂类，它是一个抽象工厂类AirconditioningFactory的子类，实现了抽象工厂方法pruduceACD()，在工厂方法中创建并返回一个对象的具体产品。

6.具体工厂类MeideACDFactory（美的工厂类）

public class MeideACDFactory implements AirconditioningFactory{

    @Override

    public Airconditioning pruduceACD() {

        System.out.println("美的空调已生产");

        return new MeideACD();

    }

}

3.3辅助代码

1. XML操作工具类XMLUtil

package factor_method_pattern;

import org.w3c.dom.*;

import javax.xml.parsers.*;

import java.io.*;



public class XMLUtil {

    public static Object getBean(){

        try {

            //创建DOM文档对象

            DocumentBuilderFactory dFactory =DocumentBuilderFactory.newInstance();

            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();

            Document doc;

            doc = builder.parse(new File("config.xml"));

            //获取包含类名的文本节点

            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");

            Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();

            String cName = classNode.getNodeValue();

            //通过类名生成实例对象并将其返回

            Class c = Class.forName(cName);

            Object obj = c.newInstance();

            return obj;

        }

        catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

            return null;

        }

    }

}

2.配置文件config.xml

<?xml version="1.0"  ?>

<config >

<className>factor_method_pattern.MeideACDFactory</className>

</config>

3.客户端测试类Client

package factor_method_pattern;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        try{

            Airconditioning acd;

            AirconditioningFactory acdfactory;

            acdfactory = (AirconditioningFactory)XMLUtil.getBean();

            acd = acdfactory.pruduceACD();

            acd.play();

        }

        catch (Exception e)

        {

            System.out.println(e.getMessage());

        }

    }

}

3.4结果及分析

如果在配置文件中将<className>节点中的内容设置为：MeideACDFactory，则会输出结果如下：

如果在配置文件中将<className>节点中的内容设置为：HaierACDFactory，则会输出结果如下：

如果需要增加一种新的类型的空调，如小天鹅空调，首先需要增加一个新的具体产品类XiaotianeACD，代码如下：

package factor_method_pattern;



public class XiaotianeACD implements Airconditioning{

    @Override

    public void play() {

        System.out.println("小天鹅空调使用中～");

    }

}

在对应增加一个具体工厂类XiaotianeACDFactory，代码如下：

package factor_method_pattern;



public class XiaotianeACDFactory implements AirconditioningFactory{

    @Override

    public Airconditioning pruduceACD() {

        System.out.println("小天鹅空调已生产");

        return new XiaotianeACD();

    }

}

最后修改XML配置文件，修改后的代码如下：

<?xml version="1.0"  ?>

<config >

<className>factor_method_pattern.XiaotianeACDFactory</className>

</config>

编译新增的两个类，运行客户端测试代码，结果如下：

4.工厂方法模式总结

4.1.工厂方法模式的优点

(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。

(3）使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加人新产品时，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”。

4.2.工厂方法模式的缺点

（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。