1.模式起因

在了解工厂方法模式前不得不提的就是简单工厂模式，简单工厂模式就是建造了一个工厂用于生产各式各样的产品，但是他是静态的，一旦写完后就不能改动了，很明显他并不符合我们的设计理念，纵观七大设计原则，体现的都是高聚合，低耦合，封闭强，易拓展。这种死板的设计模式怎么可能为我们继续使用呢？于是，工厂方法模式诞生了。工厂方法模式之于简单工厂模式就好比活字印刷术之于印刷术，更加灵活，可用性高，易拓展。

与简单工厂不同的是，工厂方法模式中的工厂不必再去负责所有产品的具体创建，而是创建一个虚拟工厂，然后再对其进行实现具体工厂以完成不同产品的创建。这样做的好处显而易见，当我们想继续为这个工厂添加新产品的时候不需要修改原本的工厂，只需要实现虚拟工厂就可以完成新产品的创建。

2.模式定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，它属于创建型模式。在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成。

涉及到的设计原则：

• 🚀单一职责原则

• 🦄开闭原则

• 🎏里氏代换原则

3.模式结构

工厂方法模式包含如下角色：

• Product：抽象产品

• ConcreteProduct：具体产品

• Factory：抽象工厂

• ConcreteFactory：具体工厂

  工厂方法模式

4.实例演练

这里我们制作一个形状工厂，用于生产各式各样的形状

1. 类图

   示例

2. 源码

Demo：

package com.yinvoker;
   ​
   public class Demo {
   ​
    public static void main(String[] args) {
    ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
    ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();
    ShapeFactory squareFactory = new SquareFactory();
    Shape shape1 = circleFactory.createShape("circle");
    shape1.draw();
    Shape shape2 = rectangleFactory.createShape("rectangle");
    shape2.draw();
    Shape shape3 = squareFactory.createShape("square");
    shape3.draw();
    }
   ​
   }

Running result:

Circle is created
Rectangle is created
Square is created

你可以直接在我的github获取该实例的源码及STARUML项目 :)

5.优点 & 缺点

优点：

• 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。

• 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。

• 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，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”。

缺点：

• 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。

• 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。

6.适用性

• 一个类不知道它所需要的对象的类：在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建；客户端需要知道创建具体产品的工厂类。

• 一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。

• 将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。

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