Java设计模式之工厂方法模式详解
在今天的篇章中，我们将深入探讨Java设计模式中的一种魔法，那就是工厂方法模式。通过详细解析这个“魔法工厂”，揭示其中的设计艺术，助你在代码世界中释放更多创造力。
什么是工厂方法模式？
工厂方法模式是一种创建型设计模式，其主要目的是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。这种模式在创建对象的超类中有一个创建对象的接口，让子类决定将哪个类实例化。
工厂方法模式的优势
- 降低耦合性： 将产品的实例化过程与使用过程解耦，客户端不需要知道具体产品的类名，只需知道具体工厂即可。
- 增加扩展性： 添加新的产品类时，只需要添加相应的具体产品类和对应的具体工厂类，无需修改已有代码。
- 符合开闭原则： 对扩展开放，对修改关闭。
如何实现工厂方法模式
简单工厂模式（静态工厂方法）
public interface Product {
void produce();
}
public class ConcreteProductA implements Product {
@Override
public void produce() {
System.out.println("生产产品A");
}
}
public class ConcreteProductB implements Product {
@Override
public void produce() {
System.out.println("生产产品B");
}
}
public class SimpleFactory {
public static Product createProduct(String type) {
if ("A".equals(type)) {
return new ConcreteProductA();
} else if ("B".equals(type)) {
return new ConcreteProductB();
}
throw new IllegalArgumentException("Invalid product type");
}
}工厂方法模式
public interface Factory {
Product createProduct();
}
public class ConcreteFactoryA implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
}
public class ConcreteFactoryB implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductB();
}
}工厂方法模式的实际应用技巧
灵活扩展产品族
工厂方法模式在创建产品族时非常灵活，可以轻松扩展新的产品类别。
public interface Factory {
Product createProduct();
// 扩展新的产品族
Product createSpecialProduct();
}
public class ConcreteFactoryA implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
@Override
public Product createSpecialProduct() {
return new SpecialProductA();
}
}
public class ConcreteFactoryB implements Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductB();
}
@Override
public Product createSpecialProduct() {
return new SpecialProductB();
}
}使用抽象工厂模式
抽象工厂模式是工厂方法模式的一种变种，它在创建产品族时更加灵活，可以创建多个不同产品的产品族。
public interface AbstractFactory {
Product createProduct();
SpecialProduct createSpecialProduct();
}
public class ConcreteFactoryA implements AbstractFactory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
@Override
public SpecialProduct createSpecialProduct() {
return new SpecialProductA();
}
}
public class ConcreteFactoryB implements AbstractFactory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ConcreteProductB();
}
@Override
public SpecialProduct createSpecialProduct() {
return new SpecialProductB();
}
}工厂方法模式的典型应用场景
日志记录器
在日志记录器中，不同类型的日志记录器可以由不同的日志记录器工厂负责创建。
public interface LoggerFactory {
Logger createLogger();
}
public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {
@Override
public Logger createLogger() {
return new FileLogger();
}
}
public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {
@Override
public Logger createLogger() {
return new DatabaseLogger();
}
}数据库连接池
在数据库连接池中，可以由不同的连接池工厂负责创建不同类型的数据库连接
池。
public interface ConnectionPoolFactory {
ConnectionPool createConnectionPool();
}
public class OracleConnectionPoolFactory implements ConnectionPoolFactory {
@Override
public ConnectionPool createConnectionPool() {
return new OracleConnectionPool();
}
}
public class MySQLConnectionPoolFactory implements ConnectionPoolFactory {
@Override
public ConnectionPool createConnectionPool() {
return new MySQLConnectionPool();
}
}UI控件库
在UI控件库中，可以由不同的控件工厂负责创建不同类型的UI控件。
public interface UIControlFactory {
Button createButton();
TextBox createTextBox();
}
public class WindowsUIControlFactory implements UIControlFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new WindowsTextBox();
}
}
public class LinuxUIControlFactory implements UIControlFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new LinuxButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new LinuxTextBox();
}
}结语
通过本文的详细解析，我们深入了解了Java设计模式中的工厂方法模式。这个“魔法工厂”在代码的世界中发挥着不可替代的作用，不仅能够降低耦合性、增加扩展性，还能够在产品族的创建上展现出出色的灵活性。让我们在代码的创造过程中，充分发挥工厂方法模式的设计魅力，打造更为优雅、高效的代码！
