工厂方法模式

工厂方法模式是一种创建型设计模式， 其在父类中提供一个创建对象的方法， 允许子类决定实例化对象的类型。本文会先从简单方法模式入手，带你掌握工厂方法模式，以及下一篇的抽象工厂模式。

简单工厂模式

适用场景

• 工厂类负责创建的对象比较少
• 客户端(应用层)只知道传入工厂类的参数对于如何创建对象（逻辑）不关心

优缺点

• 优点：只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象而无须知道其创建细节
• 缺点：工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，违背开闭原则

实现步骤

1. 创建抽象产品类，里面有产品的抽象方法，由具体的产品类去实现
2. 创建具体产品类，继承了他们的父类，并实现具体方法
3. 创建工厂类，提供了一个静态方法createXXX用来生产产品，只需要传入你想产品名称

具体实现

抽象支付类

public interface Pay {
    void unifiedorder();
}

具体实现类,支付宝支付

public class AliPay implements Pay{
    @Override
    public void unifiedorder() {
        System.out.println("支付宝支付 统一下单接口");
    }
}

具体实现类，微信支付

public class WechatPay implements Pay{
    @Override
    public void unifiedorder() {
        System.out.println("微信支付 统一下单接口");
    }
}

创建简单工厂类

public class SimplePayFactory {

    /**
     * 根据参数返回对应的支付对象
     * @param payType 参数
     * @return 具体的支付对象
     */
    public static Pay createPay(String payType) {
        if (payType == null) {
            return null;
        }

        if (payType.equalsIgnoreCase("WECHAT_PAY")) {
            return new WechatPay();
        } else if (payType.equalsIgnoreCase("ALI_PAY")) {
            return new AliPay();
        }
        return null;
    }
}

使用：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pay pay = SimplePayFactory.createPay("WECHAT_PAY");
        pay.unifiedorder();
    }
}

小结

• 优点：将对象的创建和对象本身业务处理分离可以降低系统的耦合度，使得两者修改起来都相对容易。
• 缺点：
  1. 工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，这一点与开闭原则是相违背
  2. 即开闭原则（Open ClosePrinciple）对扩展开放，对修改关闭，程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果
  3. 将会增加系统中类的个数，在一定程度上增加了系统的复杂度和理解难度，不利于系统的扩展和维护，创建简单对象就不用模式

抛砖引玉

假设你正在开发一款物流管理应用。 最初版本只能处理卡车运输， 因此大部分代码都在位于名为 卡车的类中。一段时间后， 这款应用变得极受欢迎。 你每天都能收到十几次来自海运公司的请求， 希望应用能够支持海上物流功能。如果代码其余部分与现有类已经存在耦合关系， 那么向程序中添加新类其实并没有那么容易。

这可是个好消息。 但是代码问题该如何处理呢？ 目前， 大部分代码都与 卡车类相关。 在程序中添加 轮船类需要修改全部代码。 更糟糕的是， 如果你以后需要在程序中支持另外一种运输方式， 很可能需要再次对这些代码进行大幅修改。

最后， 你将不得不编写繁复的代码， 根据不同的运输对象类， 在应用中进行不同的处理。

工厂方法模式

• 又称工厂模式，是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则
• 通过工厂父类定义负责创建产品的公共接口，通过子类来确定所需要创建的类型
• 相比简单工厂而言，此种方法具有更多的可扩展性和复用性，同时也增强了代码的可读性
• 将类的实例化（具体产品的创建）延迟到工厂类的子类（具体工厂）中完成，即由子类来决定应该实例化哪一个类。

工厂方法模式图解:

核心组成

• IProduct：抽象产品类，描述所有实例所共有的公共接口

• Product：具体产品类，实现抽象产品类的接口，工厂类创建对象，如果有多个需要定义多个

• IFactory：抽象工厂类，描述具体工厂的公共接口

• Factory：具体工场类，实现创建产品类对象，实现抽象工厂类的接口，如果有多个需要定义多个

具体实现

Pay接口、AliPay和WechatPay类不变，新建工厂

public interface PayFactory {
    Pay getPay();
}

支付宝工厂

public class AliPayFactory implements PayFactory {

    @Override
    public Pay getPay() {
        return new AliPay();
    }
}

微信工厂

public class WechatPayFactory implements PayFactory {

    @Override
    public Pay getPay() {
        return new WechatPay();
    }
}

使用：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        PayFactory payFactory = new AliPayFactory();
        Pay pay = payFactory.getPay();
        pay.unifiedorder();
    }
}

优点：

1. 符合开闭原则，增加一个产品类，只需要实现其他具体的产品类和具体的工厂类；

2. 符合单一职责原则，每个工厂只负责生产对应的产品

3. 使用者只需要知道产品的抽象类，无须关心其他实现类，满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则

   • 迪米特法则：最少知道原则，实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用

   • 依赖倒置原则：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体

   • 里氏替换原则：俗称LSP, 任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现,对实现抽象化的具体步骤的规范

缺点：

增加一个产品，需要实现对应的具体工厂类和具体产品类；每个产品需要有对应的具体工厂和具体产品类。