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分类: Java

2008-06-05 16:17:29

Factory Method模式的概念
在 大规模的系统开发过程中,考虑系统的灵活性,低耦合性,可扩展性等因素,常常不直接使用new来生成类的实例,而是通过一个叫做工厂(Factory)的 类来专门生成类的实例。Factory Method模式,在上述基础上,把类的实例生成的任务委让给子工厂去完成的一种设计方法,所以Factory Method模式又被称为多态工厂(Polymorphic Factory)模式。在Factory Method模式中,父工厂类只定义创建对象的公共接口,而子工厂类则负责生成具体的类的实例。
简单一点说,Factory Method模式就是生成类实例(对象)的一种方法。

Factory Method用到以下几个概念:
- 父工厂类:定义创建类实例的接口
- 子工厂类:实现接口定义,生成具体的类的实例
- 具有继承关系的产品类:由子工厂类创建


下面举例说明。
有一系列的自动车产品Bus(公交车),Truck(卡车);
它们需要由不同的工厂生产,但具有相同的生产流程。

为了以后扩展其他流水线,比如摩托车,我们需要一种柔软的方案来实现自动车生产的过程。
为了实现这个需求,我们定义了:

CarFactory:定义自动车生产的接口规范。
BusFactory:生产Bus。
TruckFactory:生产Truck。

Car:自动车父类,定义了自动车一些公共的属性与行为。
CarBus:公交车,自动车的一种。
CarTruck:卡车,自动车的一种。


下面我们用Factory Method来实现以上模型。


Factory Method模式的实现范例
工厂类定义:
自动车工厂类CarFactory.java
abstract class CarFactory {
    //定义生产自动车生产的接口规范
    public Car createCar();
}


生产公交车的工厂类BusFactory.java
class BusFactory extends CarFactory {
    public Car createCar() {
        //生产公交车
        return new CarBus();
    }
}


生产卡车的工厂类TruckFactory.java
class TruckFactory extends CarFactory {
    public Car createCar() {
        //生产卡车
        return new TruckBus();
    }
}


产品类定义:
自动车父类Car.java
为了简单起见,只定义了一个方法返回自动车的种类。
public class Car {
    public String getType() {
        return "Car";
    }
}


公交车类CarBus.java
public class CarBus extends Car {
    public String getType() {
        return "Bus";
    }
}


卡车类CarTruck.java
public class CarTruck extends Car {
    public String getType() {
        return "Truck";
    }
}


Client调用:通过工厂类生产不同的自动车
Client.java
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CarFactory factory = new BusFactory();
        //生产公交车
        Car bus = factory.createCar();
        System.out.println("生产了:" + bus.getType());

        factory = new TruckFactory();
        //生产卡车
        Car truck = factory.createCar();
        System.out.println("生产了:" + truck.getType());
  }
}


执行Client,输出结果:
C:\FactoryMethod>javac *.java
C:\FactoryMethod>java Client
生产了:Bus
生产了:Truck
C:\FactoryMethod>

我们可以发现,在Client.java里调用时,可以通过共通的父类工厂CarFactory调用同一个createCar()接口方法而取得不同的自动车对象(公交车对象,卡车对象)。
也 就是说,可以通过Factory Method模式在不同的子工厂类生成具有统一界面接口的对象,一方面,可以不用关心产品对象的具体实现,简化和统一Client调用过程;另一方面,可 以让整个系统具有灵活的可扩展性,如上面的例子中,若要扩展生产摩托车的流水线,只要再实现一个摩托车类以及摩托车工厂类就行,而Client的调用方法 完全不需改变。
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