定义
工厂方法模式是创建性设计模式。定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。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。
UML类图
工厂方法模式的角色
-
Product
抽象产品类,工厂方法模式创建的产品的父类
-
ConcreteProduct
具体的产品类,实现具体的产品的业务逻辑
-
Factory
抽象工厂类,定义了构建产品的方法
-
ConcreteFactory
具体工厂类,实现了构建产品的具体业务
示例
我们平时穿的Adidas鞋子有很多型号,比如PureBoost、UltraBoost等,但是这些鞋子都是由Adidas工厂生产的。
工厂方法模式
/**
* 抽象产品类
* 阿迪达斯鞋
*/
public abstract class AdidasShoes {
public abstract void run();
}
/**
* 具体产品类
* PureBoost鞋
*/
public class PureBoost extends AdidasShoes {
@Override
public void run() {
System.out.println("PureBoost run!");
}
}
/**
* 具体产品类
* UltraBoost鞋
*/
public class UltraBoost extends AdidasShoes {
@Override
public void run() {
System.out.println("UltraBoost run!");
}
}
/**
* 抽象工厂类
* 定义创建产品类的方法
*/
public abstract class Factory {
public abstract <T extends AdidasShoes> T createShoes(Class<T> tClass);
}
/**
* 具体工厂类
* 实现创建具体产品类的方法
* 可以传入产品子类class对象,通过反射创建具体的产品类
*/
public class AdidasFactory extends Factory {
@Override
public <T extends AdidasShoes> T createShoes(Class<T> tClass) {
AdidasShoes shoes = null;
try {
shoes = (AdidasShoes) Class.forName(tClass.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) shoes;
}
}
public static void main(String[] args) {
Factory factory = new AdidasFactory();
PureBoost pureBoost = factory.createShoes(PureBoost.class);
pureBoost.run();
UltraBoost ultraBoost = factory.createShoes(UltraBoost.class);
ultraBoost.run();
}
PureBoost run!
UltraBoost run!
如上面的工厂方法模式,我们也可以为每一种型号的鞋定义一个具体的工厂,这种有多个工厂的方式叫多工厂方法模式。
简单工厂模式
当工厂只有一个时,我们可以省略抽象工厂,此时只需要将工厂方法改为静态方法即可,这种方式又叫静态工厂模式。
/**
* 简单工厂模式
* 工厂方法为静态方法
*/
public class SimpleFactory {
public static AdidasShoes createPureBoost (){
return new PureBoost();
}
}
Android源码中的工厂方法模式
开发中常用的ArrayList就有工厂模式的应用。ArrayList实现了List接口,List接口继承自Collection接口,Collection接口继承自Iterable接口,Iterable接口中有一个iterator方法返回Iterator实例
public interface Iterable<T> {
/**
* Returns an iterator over elements of type {@code T}.
*
* @return an Iterator.
*/
Iterator<T> iterator();
//...
}
ArrayList实现了这个方法,构造并返回了一个迭代器对象。
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
Itr() {}
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
那么实现了Iterable接口的类,例如LinkedList、HashSet等,也会实现了iterator方法并且构造具体的迭代器对象。这里的iterator方法就相当于一个工厂方法,会构造一个具体的迭代器对象返回,也就是做到了让子类决定实例化哪个类。