Java描述設計模式(03)：工廠方法模式

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一、工廠方法模式

1、生活場景

系統常見的數據導出功能：數據導出PDF、WORD等常見格式。

2、工廠方法模式

是類的創建模式，又叫做虛擬構造子(Virtual Constructor)模式或者多態性工廠（Polymorphic Factory）模式。工廠方法模式的用意是定義一個創建產品對象的工廠接口，將實際創建工作推遲到子類中。

3、核心角色

1)、抽象工廠角色
這個角色的是工廠方法模式的核心，任何在模式中創建對象的工廠類必須實現這個接口。在實際的系統中，這個角色也常常使用抽象類實現。

2)、具體工廠角色
擔任這個角色的是實現了抽象工廠接口的具體JAVA類。具體工廠角色含有與業務密切相關的邏輯，并且受到使用者的調用以創建導出類。

3)、抽象導出角色
工廠方法模式所創建的對象的超類，也就是所有導出類的共同父類或共同擁有的接口。在實際的系統中，這個角色也常常使用抽象類實現。

4)、具體導出角色
這個角色實現了抽象導出角色所聲明的接口，工廠方法模式所創建的每一個對象都是某個具體導出角色的實例。

4、代碼UML關系圖

5、源代碼實現

// 客戶端角色
public class C01_FactoryMethod {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "" ;
        ExportFactory factory = new ExportWordFactory () ;
        ExportFile exportWord = factory.factory("user-word") ;
        exportWord.export(data) ;
        factory = new ExportPdfFactory() ;
        ExportFile exportPdf =factory.factory("log-pdf") ;
        exportPdf.export(data) ;
    }
}
// 抽象工廠角色
interface ExportFactory {
    ExportFile factory (String type) ;
}
// 具體工廠角色
class ExportWordFactory implements ExportFactory {
    @Override
    public ExportFile factory(String type) {
        if ("user-word".equals(type)){
            return new ExportUserWordFile() ;
        } else if ("log-word".equals(type)){
            return new ExportLogWordFile() ;
        } else {
            throw new RuntimeException("沒有找到對象") ;
        }
    }
}
class ExportPdfFactory implements ExportFactory {
    @Override
    public ExportFile factory(String type) {
        if ("user-pdf".equals(type)){
            return new ExportUserPdfFile() ;
        } else if ("log-pdf".equals(type)){
            return new ExportLogPdfFile() ;
        } else {
            throw new RuntimeException("沒有找到對象") ;
        }
    }
}
// 抽象導出角色
interface ExportFile {
    boolean export (String data) ;
}
// 具體導出角色
class ExportUserWordFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("導出用戶Word文件");
        return true;
    }
}
class ExportLogWordFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("導出日志Word文件");
        return true;
    }
}
class ExportUserPdfFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("導出用戶Pdf文件");
        return true;
    }
}
class ExportLogPdfFile implements ExportFile {
    @Override
    public boolean export(String data) {
        System.out.println("導出日志Pdf文件");
        return true;
    }
}

二、Spring框架中應用

1、場景描述

基于spring框架的配置實現如下流程：汽車工廠根據不同的國家，生產不同類型的汽車。

2、核心工廠類

public class ProductCar implements CarFactory {
    private Map<String, CarEntity> carMap = null;
    public ProductCar() {
        carMap = new HashMap<>();
        carMap.put("china", new CarEntity("中國", "黑色","紅旗"));
        carMap.put("america", new CarEntity("美國", "白色","雪佛蘭"));
    }
    @Override
    public CarEntity getCar(String type) {
        return carMap.get(type);
    }
}

3、核心Xml配置文件

<bean id="productCarFactory" class="com.model.design.spring.node03.factoryMethod.ProductCar" />
<bean id="car1" factory-bean="productCarFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg name="type" value="china" />
</bean>
<bean id="car2" factory-bean="productCarFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg name="type" value="america" />
</bean>

4、測試類

1)、代碼塊

public class SpringTest {
    @Test
    public void test01 (){
        ApplicationContext context01 = new ClassPathXmlApplicationContext("/spring/spring-factorymethod.xml");
        CarEntity car1 = (CarEntity)context01.getBean("car1") ;
        CarEntity car2 = (CarEntity)context01.getBean("car2") ;
        System.out.println(car1);
        System.out.println(car2);
    }
}

2)、輸出結果

CarEntity{country='中國', color='黑色', name='紅旗'}
CarEntity{country='美國', color='白色', name='雪佛蘭'}

三、工廠方法小結

工廠方法中，把創建類的動作延遲，就是通過對應的工廠來生成類的對象，這種設計方式符合“開閉”原則。缺點就是當產品的種類過多的時候，需要定義很多產品對應的工廠類。

四、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent