iOS常用设计模式——工厂方法（简单工厂模式，工厂方法模式， 抽象工厂模式）

1. 简单工厂模式

如何理解简单工厂，工厂方法， 抽象工厂三种设计模式？

简单工厂方法包含：父类拥有共同基础接口，具体子类实现子类特殊功能，工厂类根据参数区分创建不同子类实例。该场景对应的UML图如下所示：

代码结构如下

Animal 类

@interface Animal :NSObject

@proterty(nonatomic,strong) NSString *name;

-(void)laugh;

@end

Dog类

@interface Dog:Animal

@end

Cat类

@interface Cat:Animal

@end

创建对象的工厂类

.h

@interface AnimalFactory:NSObject

+(Dog *)createDog;

+(Cat *)createCat;

@end

.m

@implementation AnimalFactory

+(Dog *)createDog{

Dog *dog=[[Dog alloc]init];

dog.name=@“baby”;

return dog;

}

+(Cat *) createCat{

Cat *cat=[[Cat alloc]init];

return cat;

}

Main.m文件

Dog *dog=[AnimalFactory createDog];

Cat *cat=[AnimalFactory createCat];

这是简单工厂模式

现在创建100个Dog对象，如果这100个对象写在程序中的不同地方，按上边的方法是需要把Dog *dog=[AnimalFactory createDog];这一句话写在程序中很多不同的地方，那么现在有一个需求，就是如果需要把这些创建的100个Dog对象全部变成Cat对象，那么按照刚才的那个做法，就需要在这100句代码中把createDog方法变成createCat方法了，这样做还是很复杂

那么这个时候用简单工厂方法模式就能解决这个难题了

简单工厂方法模式是为每一个要创建的对象所在的类都相应地创建一个工厂

代码如下

@interface AnimalFactory:NSObject

-(Animal*)createAnimal;

@end;

Dog工厂类

@interface DogFactory:AnimalFactory;

@implementation DogFactory

-(Animal *)createAnimal{

retrurn [[Dog alloc]init];

}

@end

Cat工厂类

@interface CatFactory:AnimalFactory;

@implementation Cat Factory

-(Animal *)createAnimal

retrurn [[Cat alloc]init];

}

@end

Main.m

AnimalFactory *dogFactory=[[DogFactory alloc]init];

Animal *animal1=[dogFactory createAnimal];

[animal1 laugh];

Animal *animal2=[dogFactory createAnimal];

[animal2 laugh];

…….

Animal *animal100=[dogFactory createAnimal];

[animal100 laugh];

这样话如果要把100个Dog改为Cat的话，只需要吧DogFactory改为CatFactory就可以了

简单工厂模式的参与者：

工厂（Factory）角色：接受客户端的请求，通过请求负责创建相应的产品对象。

抽象产品（Abstract Product）角色:是工厂模式所创建对象的父类或是共同拥有的接口。可是抽象类或接口。

具体产品（ConcreteProduct）对象：工厂模式所创建的对象都是这个角色的实例。

简单工厂模式的演变：

1.）当系统中只有唯一的产品时，可以省略抽象产品，如图1所示。这样，工厂角色与具体产品可以合并。

简单工厂模式的优缺点：

1.）工厂类含有必要的创建何种产品的逻辑，这样客户端只需要请求需要的产品，而不需要理会产品的实现细节。

2.）工厂类只有一个，它集中了所有产品创建的逻辑，它将是整个系统的瓶颈，同时造成系统难以拓展。

3.）简单工厂模式通常使用静态工厂方法，这使得工厂类无法由子类继承，这使得工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

2. 工厂方法模式

工厂方法使用OOP的多态性，将工厂和产品都抽象出一个基类，在基类中定义统一的接口，然后在具体的工厂中创建具体的产品。工厂方法的生活场景，联合利华要生产“夏士莲”和“清扬”两款洗发水，它会建一个生产“夏士莲”的工厂和一个生产“清扬”的工厂。

图2：工厂方法的UML图

工厂方法模式中的参与者：

抽象工厂角色：与应用程序无关，任何在模式中创建对象的工厂必须实现这个接口。
具体工厂角色：实现了抽象工厂接口的具体类，含有与引用密切相关的逻辑，并且受到应用程序的调用以创建产品对象。
抽象产品角色：工厂方法所创建产品对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
具体产品角色：这个角色实现了抽象产品角色所声名的接口。工厂方法所创建的每个具体产品对象都是某个具体产品角色的实例。

工厂方法的优缺点：

1.）降低了工厂类的内聚，满足了类之间的层次关系，又很好的符合了面向对象设计中的单一职责原则，这样有利于程序的拓展，如图三所示：

图3：工厂方法的拓展UML图

总结：把“共性”提取出来，根据各自的“个性”建立各自的继承共性的实现

3. 抽象工厂设计模式

所谓抽象工厂是指一个工厂等级结构可以创建出分属于不同产品等级结构的一个产品族中的所有对象，以创建Unix控件和Windows控件为例说明，我们需要一个抽象工厂下面有两个子工厂，一个叫做UnixFactory,用于生产Unix族控件，一个叫做WinFactory，用于生产Win族控件。抽象工厂与工厂方法的区别是，工厂方法中的具体工厂一般只生产一个或几个控件对象，而抽象工厂中的具体工厂生产的是一族控件对象。如图4所示。

图4：抽象工厂设计模式UML图

抽象工厂中的参与者：

抽象工厂（Abstract Factory）角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，它是与应用系统商业逻辑无关的。

具体工厂（Concrete Factory）角色：这个角色直接在客户端的调用下创建产品的实例。这个角色含有选择合适的产品对象的逻辑，而这个逻辑是与应用系统的商业逻辑紧密相关的。

抽象产品（Abstract Product）角色：担任这个角色的类是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。

具体产品（Concrete Product）角色：抽象工厂模式所创建的任何产品对象都是某一个具体产品类的实例。这是客户端最终需要的东西，其内部一定充满了应用系统的商业逻辑。

抽象工厂的使用场景：

• 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有形态的工厂模式都是重要的。
• 这个系统有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一产品族。
• 同属于同一个产品族的产品是在一起使用的，这一约束必须在系统的设计中体现出来。
• 系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于实现。

抽象工厂模式与工厂方法模式的区别

工厂方法模式：每个抽象产品派生多个具体产品类，每个抽象工厂类派生多个具体工厂类，每个具体工厂类负责一个具体产品的实例创建； 
抽象工厂模式：每个抽象产品派生多个具体产品类，每个抽象工厂派生多个具体工厂类，每个具体工厂负责多个（一系列）具体产品的实例创建。