工厂方法模式(Factory Method Pattern)

工厂方法模式是一种创建型设计模式，用于创建对象，但不直接指定将要创建的对象的类。工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。

特点：

1. 封装性：封装了对象的创建过程，将对象的创建和使用分离。
2. 扩展性：当需要增加新的对象时，只需要增加一个具体的类和相应的工厂类即可，无需修改已有的代码。
3. 代码复用：通过定义一个公共的接口来创建对象，可以在不同的工厂子类中复用相同的创建逻辑。

结构：

工厂方法模式包含以下角色：

• 产品（Product） ：定义了产品的接口，描述了可以创建的对象的公共行为。
• 具体产品（Concrete Product） ：实现了产品接口的具体类。
• 工厂（Creator） ：定义了创建产品的接口，声明了工厂方法。
• 具体工厂（Concrete Creator） ：实现了工厂接口，生成具体的产品对象。

应用场景：

• 当一个类不知道它所必须创建的对象的类时。
• 当需要通过子类来指定创建的对象时。
• 当类将创建逻辑委托给子类时，并且子类实现了这个接口，但不知道具体要实例化的类。

类图

Framework中的包不依赖具体的产品, 这就意味着如果其他产品和工厂能够遵循相同的Framework,那么代码扩展会变得很容易.

生成实例的三种处理方法

指定Factory中为抽象类,子类必须实现.

abstract class Factory {
	public abstract Product createProduct(String name);
}

实现默认处理方法

abstract class Factory {
	public Product createProduct(String name) {
		return new Product(name); // 此时因为要创建Product的实例,所以Product不能定义为抽象类.
	}
}

抛出异常

如果我们必须要为每一个工厂都实现具体的实例生成方法,但是又无法提供抽象类, 那么可以将父类中的createProduct进行异常抛出.

abstract class Factory {
	public Product createProduct(String name){
		// 这个Exception类需要定义一下.
		throw new FactoryMethodRuntimeException();
	}
}

相关的设计模式

• 模板方法模式(Template Method Pattern),在上述例子中, create就是一个模板方法.
• 单例模式(Singleton Pattern), 在大多数场景下, 工厂可以作为全局单例来存在,不需要实例化多次.
• 组合模式(Composite Pattern), 有时可以将Composite模式应用于Product角色 或者 Concrete Product角色.
• 迭代器模式(Iterator Pattern), 有的时候在Iterator中生成Iterator实例的时候,会使用到工厂方法模式.