设计模式——工厂模式(Factory)
工厂模式(Factory Pattern)是一种常用的设计模式,它提供了一种封装创建对象过程的方法。通过工厂方法或工厂类,你可以将对象的创建与使用分离,使得代码更加灵活和可维护。工厂模式主要分为三种类型:简单工厂模式(Simple Factory Pattern)、工厂方法模式(Factory Method Pattern)和抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)。
1. 简单工厂模式(Simple Factory Pattern)
简单工厂模式也称为静态工厂方法模式,它不属于GOF(四人帮)的23种设计模式之一,但在实际应用中非常常见。它由一个工厂类根据传入的参数决定创建哪一种产品类的实例。
优点:
- 客户端不需要直接实例化对象,降低了耦合度。
- 提高了代码的复用性和可维护性。
缺点:
- 工厂类集中了所有产品创建逻辑,违反了高内聚原则。
- 当添加新产品时,需要修改工厂类的代码,违反了开闭原则。
示例代码(Java):
// 产品接口
public interface Product {void use();
}// 具体产品A
public class ProductA implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品A");}
}// 具体产品B
public class ProductB implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品B");}
}// 工厂类
public class SimpleFactory {public static Product createProduct(String type) {if ("A".equals(type)) {return new ProductA();} else if ("B".equals(type)) {return new ProductB();} else {return null;}}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");productA.use();Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");productB.use();}
}
2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)
工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
优点:
- 客户端不需要知道它所使用的对象的类。
- 一个类仅负责一种产品或一个产品族系的创建。
- 将对象的创建与使用解耦。
缺点:
- 系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂性。
示例代码(Java):
// 抽象产品接口
public interface Product {void use();
}// 具体产品A
public class ProductA implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品A");}
}// 具体产品B
public class ProductB implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品B");}
}// 抽象工厂接口
public interface Creator {Product createProduct();
}// 具体工厂A
public class CreatorA implements Creator {@Overridepublic Product createProduct() {return new ProductA();}
}// 具体工厂B
public class CreatorB implements Creator {@Overridepublic Product createProduct() {return new ProductB();}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Creator creatorA = new CreatorA();Product productA = creatorA.createProduct();productA.use();Creator creatorB = new CreatorB();Product productB = creatorB.createProduct();productB.use();}
}
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。
优点:
- 可以在不知道具体类名的情况下,创建一系列相互关联或相互依赖的产品对象。
- 增加了系统的灵活性和可扩展性。
缺点:
- 产品族扩展困难:假设要增加一个新的产品C,那么就需要修改所有的工厂类,添加相应的方法。
- 系统复杂性提高:由于使用到了多个工厂等级结构,使得系统的抽象性和复杂性提高。
示例代码(Java):
(由于抽象工厂模式较为复杂,暂不提供)
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