设计模式-工厂方法模式

定义理解

工厂方法模式定义了一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

简单来说，简单工厂模式隐藏了创建对象的过程，将对象的使用和创建进行解耦，但是但我们需求变更，新增具体产品时，需要改动简单工厂类的逻辑，违反了“开放-封闭原则”（OCP），即软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。因此出现了工厂方法模式。

构成

• 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了一个创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法。
• 具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
• 抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的规范，描述产品的主要特性和功能。
• 具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品所定义的接口，由具体工厂来创建具体产品对象。
  

工作原理

1. .工厂方法模式通过定义工厂接口，将对象的创建推迟到子类。
2. 客户端只需要知道所要创建的产品的抽象接口，而不需要知道具体的实现细节。
3. 子类可以根据需要实现不同的工厂方法，创建不同的产品对象。

优点

• 符合开闭原则：新增一种产品时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可，无需修改原有代码。
• 解耦：将对象的创建与使用分离，降低了客户端与具体产品类的耦合度。
• 可扩展性：可以在不修改原有代码的情况下，通过增加新的具体工厂和具体产品类来扩展系统。

缺点

• 系统复杂度增加：每增加一个产品，除了需要增加新产品类外，还需要提供与之对应的具体工厂类，系统类的个数将成对增加。
• 理解难度增加：由于引入了抽象层，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。

应用场景

• 当一个类不知道它所需要的对象的类时，可以使用工厂方法模式。
• 当需要将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个时，可以使用工厂方法模式。
• 当需要隐藏对象的创建过程，或者需要隐藏对象的创建细节时，可以使用工厂方法模式。

实例

工厂方法模式

// 抽象产品：日志接口  
interface Logger {  void log(String message);  
}  // 具体产品：Log4j 日志实现  
class Log4jLogger implements Logger {  @Override  public void log(String message) {  System.out.println("Log4j: " + message);  }  
}  // 具体产品：Logback 日志实现  
class LogbackLogger implements Logger {  @Override  public void log(String message) {  System.out.println("Logback: " + message);  }  
}  // 抽象工厂：日志工厂接口  
interface LoggerFactory {  Logger getLogger();  
}  // 具体工厂：Log4j 日志工厂实现  
class Log4jLoggerFactory implements LoggerFactory {  @Override  public Logger getLogger() {  return new Log4jLogger();  }  
}  // 具体工厂：Logback 日志工厂实现  
class LogbackLoggerFactory implements LoggerFactory {  @Override  public Logger getLogger() {  return new LogbackLogger();  }  
}  // 客户端代码  
public class Client {  public static void main(String[] args) {  // 使用 Log4j 日志工厂创建日志实例  LoggerFactory log4jFactory = new Log4jLoggerFactory();  Logger log4jLogger = log4jFactory.getLogger();  log4jLogger.log("This is a Log4j log message.");  // 使用 Logback 日志工厂创建日志实例  LoggerFactory logbackFactory = new LogbackLoggerFactory();  Logger logbackLogger = logbackFactory.getLogger();  logbackLogger.log("This is a Logback log message.");  }  
}