Java 设计模式02——工厂方法模式

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模式定义

定义一个创建对象的的接口，然后不同类型的对象提供该接口不同的实现，对象的具体实现交给接口的具体实现类去完成。

模式示例

下面以我们常见的文档处理为例，来说明工厂方法模式。

  1. 定义文档接口：文档支持打开操作和关闭操作。
  2. 创建文档：我们要创建两种类型文档，pdf格式文档和txt格式文档
  3. 定义一个工厂接口，提供一个创建文档的方法。
  4. 提供pdf文档和txt文档的工厂接口实现。
  5. 定义Client来检验模式的运行结果。

具体代码

文档接口的定义：支持打开和关闭操作

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public interface Document {
    void open();
    void close();
}

文档类的定义：PdfDocument.java 和TxtDocument.java 

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public class PdfDocument implements Document {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("Open the PdfDocument");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("Close the pdfDocument");
    }
}
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public class TxtDocument implements Document {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("Open the TxtDocument");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("Close the TxtDocument");
    }
}

定义工厂类：DocumentFactory.java

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public abstract class DocumentFactory {
    public abstract Document create();
}

定义工厂类子类，分别来创建两种类型的文档：PdfFactory.java和TxtFactory.java

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public class PdfFactory extends DocumentFactory {

    @Override
    public Document create() {
        Document pdf = new PdfDocument();
        System.out.println("Create the PdfDocument");
        return pdf;
    }
}
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public class TxtFactory extends DocumentFactory {

    @Override
    public Document create() {
        Document txt = new TxtDocument();
        System.out.println("Create the TxtDocument");
        return txt;
    }
}

定义Client来检验模式运行的结果：FactoryClient.java

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public class FactoryClient {
    public static void main(String args[]) {
        DocumentFactory documentFactory = new TxtFactory();
        Document document = documentFactory.create();

        document.open();
        document.close();
        
        DocumentFactory documentFactory1 = new PdfFactory();
        Document document1 = documentFactory1.create();
        document1.open();
        document1.close();
    }
}

模式总结

在总结之前，先来看看简单工厂模式的实现方式

  1. 定义文档接口：文档支持打开操作和关闭操作。
  2. 创建文档：我们要创建两种类型文档，pdf格式文档和txt格式文档
  3. 定义简单工厂类，根据要创建的文档类型穿件不同文档

SimpleDocumentFactory.java

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public class SimpleDocumentFactory {
    public static final int DOC_TYPE_TXT = 0;
    public static final int DOC_TYPE_PDF = 1;

    public static Document create(int docType) {
        if (docType == DOC_TYPE_PDF) {
            return new PdfDocument();
        } else if (docType == DOC_TYPE_TXT) {
            return new TxtDocument();
        }
        return new TxtDocument();
    }
}

可以看到，与简单工厂模式相比，工厂方法模式不需要关心具体怎么创建对象的逻辑，但工厂方法模式多了许多的工厂实现类，即：

  1. 工厂方法模式解决了简单工厂模式中创建逻辑都在工厂类的问题（即新增文档类型不需要直接更改工厂类），但针对每一个新的文档类型，都要创建一个与之对应的工厂类，增加了类的个数。
  2. 简单工厂模式违背了开放封闭原则，新增产品（文档）是需要修改工厂类，而工厂方法模式解决了这个问题，它不需要修改工厂方法，只需要添加产品（文档）和产品对应的工厂即可。
  3. 工厂方法模式对外屏蔽了对象的创建操作，只需要执行相应工厂的创建方法即可得到对象。