《设计模式之禅》之工厂方法模式

一、工厂方法模式定义

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。

二、工厂方法模式的应用

1.工厂方法模式的优点

• 首先，良好的封装性，代码结构清晰。一个对象创建是有条件约束的，如一个调用者需要一个具体的产品对象，只要知道这个产品的类名(或约束字符串)就可以了，不用知道创建对象的艰辛过程，降低模块间的耦合;
• 其次，工厂方法模式的扩展性非常优秀。在增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成”拥抱变化”。例如在我们的例子中，需要增加一个棕色人种，则只需要增加一个BrownHuman类，工厂类不用任何修改就可以完成系统扩展;
• 再次，屏蔽产品类。这一特点非常重要，产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不要发生变化。因为产品类的实例化工作是由工厂类负责的，一个产品对象具体由哪个产品生成是由工厂类决定的。在数据库开发中，大家应该能够深刻体会到工厂方法模式的好处:如果使用JDBC连接数据库，数据库从MySQL切换到Oracle，需要改动的地方就是切换一下驱动名称(前提条件是SQL语句是标准语句)，其他的都不需要修改，这是工厂方法模式灵活性的一个直接案例;
• 最后，工厂方法模式是典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特法则，我不需要的就不要去交流；也符合依赖倒置原则，只依赖产品类的抽象；当然也符合里氏替换原则，使用产品子类替换产品父类;

2.工厂方法模式的应用场景

• 首先，工厂方法模式是new一个对象的替代品，所以在所有需要生成对象的地方都可以使用，但是需要慎重地考虑是否要增加一个工厂类进行管理，增加代码的复杂度;
• 其次，需要灵活地、可扩展的框架时，可以考虑采用工厂方法模式。万物皆对象，那万物也就皆产品类,例如需要设计一个连接邮件服务器的框架，有三种网络协议可供选择:POP3、IMAP、HTTP，我们就可以把这三种连接方法，用不同的方法实现三个具体的产品类(也就是连接方式)再定义一个工厂方法，按照不同的传入文件，选择不同的连接方式。如此设计，可以做到完美的扩展，如某些邮件服务器提供了WebService接口，很好，我们只要增加一个产品类就可以了;
• 再次，工厂方法模式可以用在异构项目中，例如通过WebService与一个非Java的项目交互，虽然WebService号称可以做到异构系统的同构化，但是在实际的开发中，还是会碰到很多问题，如类型问题、WSDL文件的支持问题，等等;从WSDL中产生的对象都认为是一个产品，然后由一个具体的工厂类进行管理，减少与外围系统的耦合;
• 最后，可以使用在测试驱动开发的框架下。例如，测试一个类A，就需要把与类A有关联关系的类B也同时产生出来，我们可以使用工厂方法模式把类B虚拟出来，避免类A和类B的耦合。目前由于JMock和EasyMock的诞生，该使用场景已经弱化了，读者可以在遇到此种情况时直接考虑使用JMock或EasyMock;

三、工厂方法模式的扩展

• 缩小为简单工厂模式;
• 升级为多个工厂类;
• 替代单例模式;
• 延迟初始化;

四、最佳实践

工厂方法模式在项目中使用得非常频繁，以至于很多代码中都包含工厂方法模式。该模式几乎尽人皆知，但不是每个人都能用得好。熟能生巧，熟练掌握该模式，多思考工厂方法如何应用，而且工厂方法模式还可以与其他模式混合使用(例如模板方法模式、单例模式、原型模式等)，变化出无穷的优秀设计，这也是软件设计和开发的乐趣所在;

代码例子:https://github.com/developers-youcong/DesignPatternPractice/tree/master/Factory