一.定义

定义一个创建对象的的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行

二.适用场景

• 创建对象需要大量重复的代码
• 客户端不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节
• 一个类(接口)通过其子类来指定创建哪个对象

三.角色

• 产品接口: 所有产品的父类，负责描述产品的公共接口
• 产品实现类: 具体产品实体
• 工厂接口： 所有工厂的父类，负责描述工厂的公共接口
• 具体产品的工厂实现类： 生产具体产品的工厂
• 调用端(客户端): 调用生产产品的方法

四.优缺点

1.优点

• 用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节
• 加入新产品符合开闭原则，提高可扩展性

2.缺点

• 类的个数容易过多，增加复杂度
• 增加了系统的抽象性和理解难度

五.实例

1.一个产品抽象(产品接口)

/**
 * 抽象电脑类
 * @author shixinke
 */
public interface Computer {
    /**
     * 获取电脑的名称(型号)
     * @return
     */
    String getName();
    /**
     * 获取操作系统名称
     * @return
     */
    String getOsName();
}

2.一个工厂抽象(工厂接口)

/**
 * 电脑工厂
 * @author shixinke
 */
public interface ComputerFactory {
    /**
     * 生产电脑
     * @return
     */
    Computer produce();
}

3.具体产品实现类

(1)具体产品实现类1

/**
 * Dell电脑
 * @author shixinke
 */
public class DellComputer implements Computer {
    public String getName() {
        return "dell电脑";
    }
    public String getOsName() {
        return "windows 10";
    }
}

(2)具体产品实现类2

/**
 * mac电脑
 * @author shixinke
 */
public class MacComputer implements Computer {
    public String getName() {
        return "mac电脑";
    }
    public String getOsName() {
        return "Mac OS";
    }
}

(3)具体产品实现类3

public class ThinkPadComputer implements Computer {
    public String getName() {
        return "ThinkPad 4700";
    }
    public String getOsName() {
        return "windows 10";
    }
}

4.具体的工厂类

(1)具体的工厂实现类1

/**
 * Dell电脑工厂
 * @author shixinke
 */
public class DellComputerFactory implements ComputerFactory {
    public Computer produce() {
        return new DellComputer();
    }
}

(2)具体的工厂实现类2

/**
 * mac电脑工厂
 * @author shixinke
 */
public class MacComputerFactory implements ComputerFactory {
    public Computer produce() {
        return new MacComputer();
    }
}

(3)具体的工厂实现类3

/**
 * ThinkPad电脑工厂
 * @author shixinke
 */
public class ThinkPadComputerFactory implements ComputerFactory {
    public Computer produce() {
        return new ThinkPadComputer();
    }
}

5.客户端(调用端)

/**
 * 电脑测试类
 * @author shixinke
 */
public class ComputerTest {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建一个Dell工厂，那它生产的就是Dell电脑
         */
        ComputerFactory factory = new DellComputerFactory();
        /**
         * 因为是Dell工厂，因此生产的产品就是Dell电脑
         */
        Computer computer = factory.produce();
        System.out.println(computer.getName());
    }
}

以上类的UML关系图:

六.工厂方法在源码中的使用

1.工厂方法在JDK中的应用

(1)Collection中的iterator方法

• 抽象产品

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
}

• 抽象工厂

Iterator<E> iterator();

• 具体产品

ArrayList中的Itr

private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;
}

• 具体的工厂

ArrayList

其UML图如下:

2.工厂方法在logback中的使用

• 抽象工厂

package org.slf4j;
public interface ILoggerFactory {
    Logger getLogger(String var1);
}

• 抽象产品

package org.slf4j;
public interface Logger {
}

• 具体工厂实现

package ch.qos.logback.classic;
public class LoggerContext extends ContextBase implements ILoggerFactory, LifeCycle {
}

• 具体产品

package ch.qos.logback.classic;
public final class Logger implements org.slf4j.Logger, LocationAwareLogger, AppenderAttachable<ILoggingEvent>, Serializable {
}

其UML图如下: