在面向对象程序设计中,工厂通常是一个用来创建其他对象的类或对象。工厂是构造方法的抽象,用来实现不同的分配方案。

工厂通常包含一个或多个方法,用来创建这个工厂所能创建的各种类型的对象。这些方法可能接收参数,用来指定对象创建的方式,最后返回创建的对象。

有时,特定类型对象的控制过程比简单地创建一个对象更复杂。在这种情况下,工厂就派上用场了。工厂可能会动态地创建产品类的对象,或者从对象池中返回一个对象,或者对所创建的对象进行复杂的配置,或者应用其他的操作。

简单工厂模式

简单工厂模式其实并不是 GOF 23种设计模式之一 ,而是一种良好的编码习惯,它将客户程序从具体类解耦。通过传入不同的参数,返回不同类的对象。比如,一个程序要读取图像文件。程序支持多种图像格式,每种格式都有一个对应的ImageReader类用来读取图像。程序每次读取图像时,需要基于文件信息创建合适类型的ImageReader。这个选择逻辑可以包装在一个简单工厂中:

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public class ImageReaderFactory {
    public static ImageReader imageReaderFactoryMethod(InputStream is) {
        ImageReader product = null;

        int imageType = determineImageType(is);
        switch (imageType) {
            case ImageReaderFactory.GIF:
                product = new GifReader(is);
            case ImageReaderFactory.JPEG:
                product = new JpegReader(is);
            //...
        }
        return product;
    }
}

工厂方法模式

工厂方法模式是一种实现了工厂概念的面向对象设计模式。就像其他创建型模式一样,它也是处理 在不指定对象具体类型的情况下创建对象的问题。 工厂方法模式的实质是 定义一个创建对象的接口,但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。

角色

抽象工厂:是工厂方法模式的核心,与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。 具体工厂:这是实现抽象工厂接口的具体工厂类,包含与应用程序密切相关的逻辑,并且受到应用程序调用以创建产品对象。 抽象产品:工厂方法模式所创建的对象的超类型,也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。 具体产品:这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建,它们之间往往一一对应。

结构

工厂方法模式在Android中的ListView适配器中有所展现。当我们自定义ListView适配器的时候,我们需要继承BaseAdapter并重写getCount(),getView()等几个方法。其中getView()方法就是工厂方法模式,BaseAdapter将创建视图的工作交给了子类,并由子类实现。

BaseAdapter:抽象工厂;MyAdapter:具体工厂;View:抽象产品;Button:具体产品。

使用场景

  • 只是需要一种产品,而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的,即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方,它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者,而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。

抽象工厂模式

抽象工厂模式提供了一种方式,可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来。在正常使用中,客户端程序需要创建抽象工厂的具体实现,然后使用抽象工厂作为接口来创建这一主题的具体对象。客户端程序不需要知道(或关心)它从这些内部的工厂方法中获得对象的具体类型,因为客户端程序仅使用这些对象的通用接口。抽象工厂模式将一组对象的实现细节与他们的一般使用分离开来

抽象工厂模式内部其实是多个工厂方法模式的组合。

结构

上图中ButtonWindow就是两种类型的产品,而WinFactoryOSXFactory就是两个抽象工厂的具体实现,将两种风格的GUI封装到一个类里面。

使用场景

用于创建产品家族或者想让制造的相关产品集合起来时,可以使用抽象工厂模式。

优点

  • 它分离了具体的类
  • 它使得易于交换产品系列
  • 它有利于产品的一致性

缺点

  • 难以支持新种类的产品。加入新的产品就需要修改接口,同时所有实现接口的类也需要修改,这是一个很繁重的工作。