设计模式——工厂模式

2022-03-23 00:40:01

工厂模式

工厂模式，对于大部分的开发者来讲，可能并不陌生，但是可能并非所有人都能完全理解，尤其是对于初学者。有的初学者经常会问：

工厂模式有什么用？有什么好处？什么时候用工厂模式？

网络上也有很多解答，诸如：可以更好的封装、模块化、还有的书上写着在生成复杂对象的地方，可以使用工厂模式。那么如何衡量一个对象的复杂的？这些解释都是对的，但是对于一个初学者并不好理解。

对于初学者，最大的疑惑可能就在于：通过工厂create出来的对象和new出来的对象相比，优势在哪里？直接new不就好了吗，还要写个工厂类这么麻烦？

笔者也是一直处于学习过程，梳理了一下工厂模式的使用场景和解决的痛点，通俗的聊一聊，如有错误，欢迎指正！

抛开前面抽象的定义，举一个通俗的例子，带你自然而然的应用上工厂设计模式。

某团队有如下两位开发人员：

移动端：小张
算法：小李

小张负责终端应用的开发，小李根据具体的业务逻辑写一些算法，封装成SDK提供给小张使用。

某天，产品提出了需求，需要开发某功能，算法小李根据需求，封装了一个类，提供了一个1.0版本的SDK给终端小张使用。具体如下

public class FunctionA{

    public void method(){
        // 业务逻辑
    }
}

小张可以在程序里直接调用方法而不用管小李是如何实现的

FunctionA functionA = new FunctionA();
functionA.method();

两人各司其职，合作非常愉快。如果你也觉得，恩，他们配合的不错，那么你可以继续往下看。

直到有一天，产品又提出了新的需求，以前的算法逻辑不用了，有了新的逻辑。

算法小李最开始想到的就是，OK，改一下FunctionA的method()方法，改为新的。但是小李一想，如果某一天万恶的产品又要改回去怎么办？想想不行，之前的算法不能删，于是乎，算法小李又重新定义了一个类，实现了第二套业务逻辑，生成了1.1版本的SDK给终端小张使用，果然高明。

public class FunctionB{

    public void method(){
        // 新的业务逻辑
    }
}

终端小张收到算法小李给的SDK以后发现，根据需求，以前的FunctionA不能再用了，于是乎，终端小张也开始改程序，使用FunctionB

FunctionB functionB = new FunctionB();
functionB.method();

终端小张开始有点不爽，你改你的算法，和我有什么关系？增加我的工作量！
（试想一下，如果你使用了某第三方SDK，SDK每次更新，你在本地都要改代码，是不是得疯掉？）

产品又来了，改改改……
改了好多次，小张和小李打了起来……

算法小李应该怎样做，可以避免这种情况？这里就可以使用到工厂方法。

算法FunctionA和算法FunctionB都是为了实现同一个功能，只不过实现过程不一样。

终端小张想要的是：

你改你的算法，你改完算法，我可以替换新的SDK，但是不要影响到我本地的程序。

我只要调用function.method();就好了。
我不管你function是算法A还是算法B。

那么，这里小张想要的function就涉及到了Java的多态了，它即可能是FunctionA也可能是FunctionB。

算法小李就可以这样改，定义一个抽象的Function，有一个抽象的method()方法，然后让算法FunctionA和算法FunctionB都继承Function，分别实现method()方法。

像这样

Function

public abstract class Function {

    public abstract void method();
}

FunctionA

public class FunctionA extends Function {

    @Override
    public void method() {
        // 算法A的实现
    }
}

FunctionB

public class FunctionB extends Function {

    @Override
    public void method() {
        // 算法B的实现
    }
}

然后再提供一个工厂类，可以返回一个多态的Function对象

public class FunctionFactory {

    public static Function createFunction() {
        return new FunctionB();
    }
}

这样一来，终端小张爽了，可以通过工厂获取Function

Function function = FunctionFactory.createFunction();
function.method();

以后算法不管怎样改，他都不需要再担心，如果产品再想改算法，算法小李只需要再定义一个FunctionC，在createFunction方法里返回即可。

这也体现了为什么说工厂模式是依赖于抽象架构的，他们都有属于一类事物，都有相同的方法，只是实现不同，由此可见，通过工厂模式，可以实现解耦，对于算法小李，还有一定的可扩展性。

又有一天，产品又来新需求了，希望用户可以自己选择使用哪种逻辑算法。

终端小张希望可以提供相应接口，对应提供不同的逻辑。

算法小李首先想到的就是再多写几个create方法，诸如createFunctionA()，createFunctionB()……
虽然不是不行，但是假如你有成百上千套算法，难道要写成百上千个create方法么，这显然是码农的做法，作为工程师，我想只用一个方法，指哪打哪，要啥给啥！这就用到了反射。

可以这样实现

FuncFactory

public abstract class FuncFactory {

    public abstract <T extends Function> T createFunction(Class<T> clz);
}

FunctionFactory

public class FunctionFactory extends FuncFactory {
    @Override
    public <T extends Function> T createFunction(Class<T> clz) {
        Function function = null;
        try {
            function = (Function) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) function;
    }
}

这样一来，终端小张就可以尽情玩耍了，
想用A算法，就传一个FunctionA

FuncFactory factory = new FunctionFactory();
Function function = factory. createFunction(FunctionA.class);

想用算法B，就传一个FunctionB

FuncFactory factory = new FunctionFactory();
Function function = factory. createFunction(FunctionB.class);

这里用到了抽象工厂类FuncFactory，同样也是为了方便扩展，现在小张和小李只用到了一种逻辑，可有可无，如果以后还有多种逻辑要实现，可以在抽象工厂里添加对应的create方法，方便扩展。

简单的理解到这里，欢迎指正！

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