六个创建模式之工厂方法模式(Factory Method Pattern)

问题：

在使用简单工厂模式的时候，如果添加新的产品类，则必需修改工厂类，违反了开闭原则。

定义：

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定具体实例化哪个产品类。此时工厂和产品都具有相同的继承结构，抽象产品类与抽象工厂对应，具体的产品类和具体的工厂类对应。工厂方法模式又称为：工厂模式(Factory Pattern)、虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)、多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)等。

结构图：

• Product：抽象产品类，是所有具体产品的超类型，封装了具体产品的公共方法。
• ConcreteProduct：具体产品类，实现了抽象产品类的接口，和具体工厂一一对应。
• Factory：抽象工厂类，定义了返回抽象产品类的工厂方法，是工厂方法模式的核心。
• ConcreteFactory：具体工厂类，实现了抽象工厂定义的工厂方法，由客户端直接调用，返回其对应的具体产品类。

注意：

• 为了让系统有更好的灵活性和可扩展性，可以使用XML技术和反射技术让客户端通过配置文件指定具体工厂类。

• 可以在抽象工厂中定义多个重载的工厂方法，包含不同的业务逻辑，来满足对不同产品对象的需求。例如可以传入数据库配置信息，文件配置信息等。

interface LoggerFactory {
    public Logger createLogger();
    public Logger createLogger(String args);
    public Logger createLogger(Object obj);
}
class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {
    public Logger createLogger() {
            //使用默认方式连接数据库，代码省略
            Logger logger = new DatabaseLogger();
            //初始化数据库日志记录器，代码省略
            return logger;
    }  

    public Logger createLogger(String args) {
            //使用参数args作为连接字符串来连接数据库，代码省略
            Logger logger = new DatabaseLogger();
            //初始化数据库日志记录器，代码省略
            return logger;
    }     

    public Logger createLogger(Object obj) {
            //使用封装在参数obj中的连接字符串来连接数据库，代码省略
            Logger logger = new DatabaseLogger();
            //使用封装在参数obj中的数据来初始化数据库日志记录器，代码省略
            return logger;
    }
}  

• 还可以由工厂直接调用具体产品的业务方法，而隐藏工厂创建具体实例的方法。

abstract class LoggerFactory {
    //在工厂类中直接调用日志记录器类的业务方法writeLog()
    public void writeLog() {
        Logger logger = this.createLogger();
        logger.writeLog();
    }  

    public abstract Logger createLogger();
}

优点：

• 利用工厂的工厂方法类创建具体的实例，隐藏了具体实例的创建细节，无需知道具体实例的类名，只需关心对应工厂。
• 加入新的产品类是，只需要同时加入工厂类就可以实现扩展。如果利用反射和XML技术，不需要修改任何源码，符合“开闭原则”

缺点：

• 系统中类的个数显著增加，不利于系统的维护，增加系统编译和运行的开销。

适用场景

• 具体产品类数目不多，客户不需要知道具体产品类的详细信息，只需要知道具体对应的工厂。

实例：

FactoryMethodPattern.java