概述
工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一个类实例化。
- 工厂方法模式又简称工厂模式(Factory Pattern),又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。
- 工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
- 工厂方法模式是一种类创建型模式。
- 工厂方法模式提供一个抽象工厂接口来声明抽象工厂方法,而由其子类来具体实现工厂方法,创建具体的产品对象。
角色详解:
- Product(抽象产品):它是定义产品的接口,是工厂方法模式所创建对象的超类型,也就是产品对象的公共父类。
- ConcreteProduct(具体产品):它实现了抽象产品接口,某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建,具体工厂和具体产品之间 一一对应。
- Factory(抽象工厂):在抽象工厂类中,声明了工厂方法
factoryMethod()
,用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心,所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。 - ConcreteFactory(具体工厂):它是抽象工厂类的子类,实现了抽象工厂中定义的工厂方法,并可由客户端调用,返回一个具体产品类的实例。
与简单工程模式相比,工厂方法模式最重要的区别就是引入了抽象工厂角色,抽象工厂角色可以是接口,也可以是抽象类或者具体类。
总结
工厂方法模式是简单工厂模式的延伸,它继承了简单工厂模式的优点,同时还弥补了简单工厂模式的不足。工厂方法模式是使用频率最高的设计模式之一,是很多开源框架和 API 内裤的核心模式。
** 优点**
- 在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂类,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
- 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工程方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象,而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
- 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了,这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。
** 缺点**
- 在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。
- 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到 DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。
** 使用场景**
- 客户端不知道它所需要的东西的类名。在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可,具体的产品对象由具体工厂类创建。在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使用系统更容易扩展。
里氏替换原则
定义
原文:The Liskov Substitution Principle (LSP, lsp)
is a concept in Object Oriented Programming that
states: Functions that use pointers or references
to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it
中文:** 如果对每一个类型为 S 的对象 o1,都有类型为 T 的对象 o2,使得以 T 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 代换 o2 时,程序 P 的行为没有变化,那么类型 S 是类型 T 的子类型。**
通俗版中文:所有引用基类(父类)的地方必须能透明地使用其子类的对象。