蒙飘 发表于 2025-6-6 09:47:47

设计模式-工厂方法

工厂方法模式

简单工厂的不足

上节的简单工厂,需要拓展时比如修改工厂类,违背了设计模式的开闭原则
简单工厂类直接生成各个子类产品,而工厂方法则有一个抽象工厂类,声明了创建产品的工厂方法,而各个不同的子类产品交由各个不同的具体工厂去完成创建,拓展时,只需要新建一个具体工厂即可,具有更好的灵活性和拓展性
在工厂方法模式中,存在4个角色:

[*]抽象产品
[*]具体产品
[*]抽象工厂
声明了创建产品的抽象方法,返回抽象产品,由具体工厂去实现创建具体产品的方法
[*]具体工厂
实现创建产品的抽象方法,创建并返回某一种具体产品
工厂方法模式下的多日志工厂

Log(抽象产品)

抽象Log声明了一个记录日志的方法
package com.example.fxfactory.model;

import java.io.IOException;

public abstract class Log {

    public abstract void doLog() throws IOException;
}ConsoleLog(具体产品)

Log的具体类,控制台日志,它将doLog重写为在控制台打印日志信息
package com.example.fxfactory.model;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class ConsoleLog extends Log{
    @Override
    public void doLog() {
      Date date = new Date();
      SimpleDateFormat pattern = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
      String str = pattern.format(date) + "console log";
      System.out.println(str);
    }
}FileLog(具体产品)

Log的另一个具体类,文件日志,它将doLog重写为记录日志到filelog.txt文件中去
package com.example.fxfactory.model;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class FileLog extends Log {
    @Override
    public void doLog() throws IOException {
      File dir = new File("./log");
      if (!dir.exists()) {
            dir.mkdirs();
      }

      File checkFile = new File("./log","filelog.txt");
      FileWriter writer = null;
      try {
            if (!checkFile.exists()) {
                checkFile.createNewFile();
            }
            writer = new FileWriter(checkFile, true);
            Date date = new Date();
            SimpleDateFormat pattern = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            String str = pattern.format(date) + "file log";

            writer.append(str);
            writer.flush();
      } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
      } finally {
            if (null != writer)
                writer.close();
      }
    }
}LogFactory(抽象工厂)

抽象的日志工厂,声明了一个创建日志的方法,返回类型为抽象的日志
package com.example.fxfactory.factory;

import com.example.fxfactory.model.Log;

public abstract class LogFactory {

    public abstract Log createLog();
}ConsoleLogFactory(具体工厂)

控制台日志工厂,重写创建日志方法,返回一个控制台日志实例
package com.example.fxfactory.factory;

import com.example.fxfactory.model.ConsoleLog;
import com.example.fxfactory.model.Log;

public class ConsoleLogFactory extends LogFactory {
    @Override
    public Log createLog() {
      return new ConsoleLog();
    }
}FileLogFactory(具体工厂)

文件日志工厂,重写创建日志方法,返回一个文件日志实例
package com.example.fxfactory.factory;

import com.example.fxfactory.model.FileLog;
import com.example.fxfactory.model.Log;

public class FileLogFactory extends LogFactory {
    @Override
    public Log createLog() {
      return new FileLog();
    }
}测试

Main.java
package com.example.fxfactory;

import com.example.fxfactory.factory.ConsoleLogFactory;
import com.example.fxfactory.factory.FileLogFactory;
import com.example.fxfactory.factory.LogFactory;
import com.example.fxfactory.model.Log;

import java.io.IOException;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      LogFactory logFactory = new ConsoleLogFactory();
      Log consoleLog = logFactory.createLog();
      consoleLog.doLog();

      logFactory = new FileLogFactory();
      Log fileLog = logFactory.createLog();
      fileLog.doLog();
    }
}看起来,我们似乎并不需要LogFactory,直接创建2个不同的具体Factory不也行吗?那我们尝试换一种写法:
空工厂

抽象工厂换为一个空工厂,createLog方法返回null,新增一个切换到具体工厂的方法,接收具体工厂名,将自己变为指定的具体工厂
package com.example.fxfactory.factory;

import com.example.fxfactory.model.Log;

public class LogFactory {

    public LogFactory siwtch(String logType){
      switch (logType){
            case "console":{
                return new ConsoleLogFactory();
            }
            case "file":{
                return new FileLogFactory();
            }
            default:{
                return this;
            }
      }
    }

    public Log createLog(){
      return null;
    }
}测试

Main.java
LogFactory logFactory = new LogFactory();
      logFactory = logFactory.siwtch("console");
      Log consoleLog = logFactory.createLog();
      consoleLog.doLog();

      logFactory = logFactory.siwtch("file");
      Log fileLog = logFactory.createLog();
      fileLog.doLog();现在我们不需要知道具体工厂类了,只需要知道用于指定它们的名字就行。不过要拓展新的具体工厂,还需要维护空工厂的switch方法
总结

工厂方法的优点

★ 客户无须关心生成细节和具体产品的类名
★ 良好的多态性:创建细节完全封装在具体工厂内
★ 易拓展性:无须修改抽象工厂,新增基于抽象工厂的新具体工厂类即可
工厂方法的缺点

★ 新产品和新具体工厂成对,一定程度上增加了系统复杂性
★ 双重抽象(产品和工厂),一定程度上增加了系统的抽象性和理解难度

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