第4章　工厂方法（Factory Method）模式

第3章讲述了如何创建单例对象，本章将讲述如何使用工厂方法模式创建普通对象。

模式是我们在OOP编程中反复看到的模式之一，本章主要内容包括：

介绍工厂方法模式。

如何为每个线程创建独立的拷贝。

静态工厂方法的使用。

4.1　工厂方法模式

工厂方法模式是我们常用的模式之一，我们经常在以下情景使用。

客户类不关心使用哪个具体类，只关心该接口所提供的功能。

创建过程比较复杂，例如需要初始化其他关联的资源类，读取配置文件等。

接口有很多具体实现或者抽象类有很多具体子类时，你可能需要为客户代码写一大串if-else逻辑来决定运行时使用哪个具体实现或者具体子类。

不希望给客户程序暴露过多此类的内部结构，隐藏这些细节可以降低耦合度。

优化性能，比如缓存大对象或者初始化比较耗时的对象。

GoF为工厂方法模式给出的定义如下。

Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.

为创建对象定义一个接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法让一个类的实例化延迟至子类。

工厂方法模式是对实例化过程进行封装而形成的，客户对象无须关心实例化这些类的细节，把它们交给工厂类，在GoF的定义中，为工厂类定义了一个工厂接口。该模式比较简单，我们从UML静态类图着手。

4.1.1　类图

我们有一个Product接口，其实现类为ConcreteProduct，工厂负责创建Product对象，这样客户对象就不用关心使用哪个实例以及如何初始化该实例，以后Product实现类如果发生了改变，也不会引起客户代码的改动，只要维护相应的工厂类即可。此模型中，Factory接口是工厂接口，其实现类是ConcreteFactory，如图4-1所示。

图4-1

代码实现

根据上述的UML图示，不难写出实现代码，如下所示。

代码注解

Factory接口定义了createProduct（）方法来返回Product类型的实例对象，ConcreteFactory类实现了该方法，每次调用都会实例化一个新的ConcreteProduct对象返回。

工厂方法模式使用起来也非常简单，代码如下所示。

如果具体实现类较多，我们可以定义一个参数化的工厂方法，根据不同的输入返回不同的实现子类，代码片段如下。

客户对象可以根据需要传入不同的参数获得不同类型的对象。