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1、第第55章章工厂方法模式工厂方法模式刘 伟weiliu_本章教学内容w 工厂方法模式 模式动机与定义 模式结构与分析 模式实例与解析 模式效果与应用 模式扩展工厂方法模式w 简单工厂模式的不足 在简单工厂模式中，只提供了一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，加入必要的处理逻辑，这违背了“开闭原则”。在简单工厂模式中，所有的产品都是由同一个工厂创建，工厂类职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工厂
2、方法模式则可以很好地解决这一问题。工厂方法模式w 模式动机 考虑这样一个系统，按钮工厂类可以返回一个具体的按钮实例，如圆形按钮、矩形按钮、菱形按钮等。在这个系统中，如果需要增加一种新类型的按钮，如椭圆形按钮，那么除了增加一个新的具体产品类之外，还需要修改工厂类的代码，这就使得整个设计在一定程度上违反了“开闭原则”。工厂方法模式w 模式动机 现在对该系统进行修改，不再设计一个按钮工厂类来统一负责所有产品的创建，而是将具体按钮的创建过程交给专门的工厂子类去完成，我们先定义一个抽象的按钮工厂类，再定义具体的工厂类来生成圆形按钮、矩形按钮、菱形按钮等，它们实现在抽象按钮工厂类中定义的方法。这种抽象化的
3、结果使这种结构可以在不修改具体工厂类的情况下引进新的产品，如果出现新的按钮类型，只需要为这种新类型的按钮创建一个具体的工厂类就可以获得该新按钮的实例，这一特点无疑使得工厂方法模式具有超越简单工厂模式的优越性，更加符合“开闭原则”。工厂方法模式w 模式动机 使用工厂方法模式设计的按钮工厂工厂方法模式w 模式定义 工 厂 方 法 模 式(Factory Method Pattern)又 称 为 工 厂模 式，也 叫 虚 拟 构 造 器(Virtual Constructor)模 式 或者 多 态 工 厂(Polymorphic Factory)模 式，它 属 于 类 创建 型 模 式。在 工 厂
4、方 法 模 式 中，工 厂 父 类 负 责 定 义 创 建产 品 对 象 的 公 共 接 口，而 工 厂 子 类 则 负 责 生 成 具 体 的 产品 对 象，这 样 做 的 目 的 是 将 产 品 类 的 实 例 化 操 作 延 迟 到工 厂 子 类 中 完 成，即 通 过 工 厂 子 类 来 确 定 究 竟 应 该 实 例化哪一个具体产品类。工厂方法模式w 模式定义Factory Method Pattern:Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instant
5、iate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.Frequency of use:high 工厂方法模式w 模式结构工厂方法模式w 模式结构 工厂方法模式包含如下角色：Product：抽象产品 ConcreteProduct：具体产品 Factory：抽象工厂 ConcreteFactory：具体工厂工厂方法模式w 模式分析 工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。由于使用了面向对象的多态性，工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，而且克服了它的缺点。在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有产品的创建，
6、而是将具体创建工作交给子类去做。这个核心类仅仅负责给出具体工厂必须实现的接口，而不负责哪一个产品类被实例化这种细节，这使得工厂方法模式可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品。工厂方法模式w 模式分析 当系统扩展需要添加新的产品对象时，仅仅需要添加一个具体产品对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，很好地符合了“开闭原则”。而简单工厂模式在添加新产品对象后不得不修改工厂方法，扩展性不好。工厂方法模式退化后可以演变成简单工厂模式。工厂方法模式w 模式分析 抽象工厂类代码：public abstract class PayMethodFactory pu
7、blic abstract AbstractPay getPayMethod();抽象工厂类工厂方法模式w 模式分析 具体工厂类代码：public class CashPayFactory extends PayMethodFactory public AbstractPay getPayMethod()return new CashPay();具体工厂类工厂方法模式w 模式分析 客户类代码片段：为了提高系统的可扩展性和灵活性，在定义工厂和产品时都必须使用抽象层，如果需要更换产品类，只需要更换对应的工厂即可，其他代码不需要进行任何修改。PayMethodFactory factory;Abst
8、ractPay payMethod;factory=new CashPayFactory();payMethod=factory.getPayMethod();payMethod.pay();工厂方法模式w 模式分析 配置文件代码：在实际的应用开发中，一般将具体工厂类的实例化过程进行改进，不直接使用new 关键字来创建对象，而是将具体类的类名写入配置文件中，再通过Java 的反射机制，读取XML 格式的配置文件，根据存储在XML 文件中的类名字符串生成对象。CashPayFactory 工厂方法模式w 模式分析 Java 反射(Java Reflection)：是指在程序运行时获取已知名称的类或已有对象的相关信息的一种机制，包括类的方法、属性、超类等信息，还包括实例的创建和实例类型的判断等。可通过Class 类的forName()方法返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的Class 对象，再通过newInstance()方法创建此对象所表示的类的一个新实例，即通过一个类名字符串得到类的实例。/创建一个字符串类型的对象Class c=Class.forName(“String”);Object obj=c.newInstance();return obj;