设计模式之工厂方法模式

一、介绍

        工厂方法模式 Factory Method Pattern，属于创建型模式。

        定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个产品类型对象。

         工厂方法是一个产品类的实例化过程 延迟到其工厂的子类。

二、工厂方法模式原理

        工厂方法模式的目的很简单，就是封装对象创建的过程，提升创建对象方法的

        可复用性，只要是创建对象的地方都可以用工厂方法模式替代创建对象的过程。

        工厂方法模式的主要角色：

               1）抽象工厂：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂

                                       方法来创建产品

               2）具体工厂：主要实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。

               3）抽象产品：定义了产品的规范，描述产品的主要特性和功能。

               4）具体产品：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，

                                       具体产品同具体工厂之间一一对应，工厂方法就没必要传参数了。

          工厂方法UML图：

三、工厂方法模式优缺点

        1、有点

                 1）用户只需要知道知道具体工厂，就可以获取想要的产品，不需要关注

                       产品的创建过程。

                 2） 在系统增加新产品的时候，只需要添加具体产品类及对应的具体工厂，

                       不需要对原工厂进行修改，满足了“开闭原则”

         2、缺点

                 1）每增加一个产品，就需要新增具体的产品类及具体的工厂方法，这样

                      会增加系统的复杂度

四、工厂方法模式使用场景

        例如：使用工厂方法模式对“简单工厂模式” 中的代码进行重构

        3.1）使用工厂方法模式实现“模拟奖品发放”的UML图如下：

       3.2）代码如下：

            产品代码  

/**
 * 奖品发送接口
 */
public interface IFreeGoods {
    ResponseResult sendGoods(AwardInfo award);
}
/*******************************************************
 *
 * 发放打折卷
 *
 *******************************************************/
public class DiscountFreeGoods implements IFreeGoods {
    @Override
    public ResponseResult sendGoods(AwardInfo award) {
        String uid = award.getUid();
        String awardNumber = award.getAwardNumber();
        return new ResponseResult("200","给用户 "+uid+"发送打折卷成功 "+awardNumber);
    }
}
/*******************************************************
 *
 * 发送小礼品
 *
 *******************************************************/
public class SmallGifFreeGoods implements IFreeGoods {
    @Override
    public ResponseResult sendGoods(AwardInfo award) {
        SmallGiftInfo smallGiftInfo = new SmallGiftInfo();
        smallGiftInfo.setUserName(award.getExtMap().get("username"));
        smallGiftInfo.setPhone(award.getExtMap().get("phone"));
        smallGiftInfo.setAddress(award.getExtMap().get("address"));
        smallGiftInfo.setOrderId(UUID.randomUUID().toString());
        System.out.println("小礼品发送成功，请注意查收！");
        return new ResponseResult("200","小礼品发送成功",smallGiftInfo);
    }
}
/*******************************************************
 *
 * 发送优酷会员
 *
 *******************************************************/
public class YouKuMemberFreeGoods implements IFreeGoods {
    @Override
    public ResponseResult sendGoods(AwardInfo award) {
        String phone = award.getExtMap().get("phone");
        System.out.println("发放优酷会员成功。绑定手机号："+phone);
        return new ResponseResult("200","发放优酷会员成功。绑定手机号："+phone);
    }
}

 工厂代码

/**
 * 抽象工厂
 */
public interface FreeGoodsFactory {
    public IFreeGoods getInstance();
}
/*******************************************************
 * 具体工厂
 * 用于创建 发放打折卷 对象
 *******************************************************/
public class DiscountFreeGoodsFactory implements FreeGoodsFactory{
    @Override
    public IFreeGoods getInstance() {
        return new DiscountFreeGoods();
    }
}
/*******************************************************
 *
 * 具体工厂，用于创建 发放小礼品对象
 *******************************************************/
public class SmallGifFreeGoodsFactory implements FreeGoodsFactory{
    @Override
    public IFreeGoods getInstance() {
        return new SmallGifFreeGoods();
    }
}
/*******************************************************
 * 具体工厂，用于创建 优酷会员奖品对象
 *******************************************************/
public class YouKuMemberFreeGoodsFactory implements FreeGoodsFactory{
    @Override
    public IFreeGoods getInstance() {
        return new YouKuMemberFreeGoods();
    }
}

客户端代码 

/*******************************************************
 * Client
 * 
 *******************************************************/
public class DeliverController {
    
    public ResponseResult awardToUser(AwardInfo awardInfo){
        FreeGoodsFactory factory = null;
        if(awardInfo.getAwardTypes() == 1){
            factory = new DiscountFreeGoodsFactory();
        }else if(awardInfo.getAwardTypes() == 2){
            factory = new YouKuMemberFreeGoodsFactory();
        }else if(awardInfo.getAwardTypes() == 3){
            factory = new SmallGifFreeGoodsFactory();
        }
        IFreeGoods freeGoods = factory.getInstance();
        ResponseResult responseResult = freeGoods.sendGoods(awardInfo);
        return responseResult;
    }
}

五、对工厂模式进一步优化

       观察上边工厂模式重构的发送奖品代码发现，当有新的产品增加时，还是需要修改业务代码

       的，这就破坏了“开闭原则”；针对这种情况我们可以创建一个工厂缓冲池的方式来优化

       工厂方法，代码如下：

/*******************************************************
 *
 *  优化工厂方法：
 *  创建工厂缓冲池，当产品增加时，只需要向工厂池中增加新的工厂实例，
 *  不需要修改代码
 *******************************************************/
public class FreeGoodsFactoryCollection {
    private static final Map FACTORY_POOL = new HashMap();
    //
    static {
        FACTORY_POOL.put(1,new DiscountFreeGoodsFactory());
        FACTORY_POOL.put(2,new YouKuMemberFreeGoodsFactory());
        FACTORY_POOL.put(1,new SmallGifFreeGoodsFactory());
    }
    /**
     * 客户端获取工厂的方法
     * 
     * @param type
     * @return
     */
    public static FreeGoodsFactory getFactory(Integer type){
        return FACTORY_POOL.get(type);
    }
}

客户端调用如下：

public class DeliverController {
    public ResponseResult awardToUser(AwardInfo awardInfo){
        FreeGoodsFactory factory = FreeGoodsFactoryCollection.getFactory(awardInfo.getAwardTypes());
        IFreeGoods freeGoods = factory.getInstance();
        ResponseResult responseResult = freeGoods.sendGoods(awardInfo);
        return responseResult;
    }
}