java设计模式之工厂方法模式 学习设计模式已经有一段时间了，但经常还是会很困惑。看书上的代码会发现很多不同的设计模式的代码结构非常相似。比如 Bridge 和 Strategy 。。。 设计模式就是我们设计过程中经常出现的一些相同的情景的解决方案。它也严格遵循设计原则，几乎所有的设计模式都遵循封装变化的原则
### Java设计模式之工厂方法模式
#### 一、引言
设计模式是在软件设计领域中广泛应用的一种编程思想，它提供了一系列解决常见问题的最佳实践。在众多设计模式中，工厂方法模式（Factory Method Pattern）是最基本且实用的模式之一。本文旨在深入探讨工厂方法模式的概念、原理及其在Java中的应用实例，帮助读者更好地理解和掌握这一设计模式。
#### 二、工厂方法模式定义
**工厂方法模式**是一种创建型设计模式，它提供了创建对象的最佳方式。在工厂方法模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用共同接口指向新创建的对象。
#### 三、工厂方法模式的核心概念
1. **抽象产品（Product）**：这是一个接口或者抽象类，它定义了具体产品的公共接口。
2. **具体产品（Concrete Product）**：这些类实现了抽象产品接口。
3. **抽象工厂（Creator）**：这是一个接口或者抽象类，它包含了创建产品对象的工厂方法。
4. **具体工厂（Concrete Creator）**：实现了抽象工厂中的工厂方法，用于返回一个具体的产品对象。
#### 四、工厂方法模式的实现步骤
1. **定义抽象产品类**：首先定义一个抽象产品类，该类通常包含一个或多个抽象方法，用于定义产品的行为。
2. **定义具体产品类**：根据实际需要，创建具体产品类继承自抽象产品类，并实现其中的方法。
3. **定义抽象工厂类**：创建一个抽象工厂类，它包含一个或多个抽象的工厂方法，这些方法用于创建具体产品类的实例。
4. **定义具体工厂类**：创建具体工厂类，继承自抽象工厂类，并实现其中的工厂方法。
#### 五、工厂方法模式的优缺点
**优点**：
- 封装性好，客户端只需要知道所操作的是哪一个工厂即可，无须关心具体的创建细节。
- 符合开闭原则，当增加新的产品时，只需添加对应的具体产品类和工厂类，而无须修改已有的类。
- 易于扩展，添加新产品时无需修改现有类，只需添加相应的具体产品类和工厂类。
**缺点**：
- 增加了系统的复杂度，每增加一个产品就要增加一个产品类和一个对应的工厂类。
- 违反了迪米特法则，即一个模块不应该对另一个模块有过多的了解，因为客户端必须知道它所需工厂类的名字。
#### 六、工厂方法模式的Java实现示例
假设我们需要实现一个导出数据的应用框架，该框架允许用户选择不同的数据导出方式（如CSV、XML等），并执行相应的数据导出操作。
**1. 定义抽象产品类：**
```java
public abstract class ExportData {
public abstract void export();
}
```
**2. 定义具体产品类：**
```java
public class CsvExportData extends ExportData {
@Override
public void export() {
System.out.println("Exporting data to CSV...");
}
}
public class XmlExportData extends ExportData {
@Override
public void export() {
System.out.println("Exporting data to XML...");
}
}
```
**3. 定义抽象工厂类：**
```java
public abstract class DataExporter {
public abstract ExportData createData();
}
```
**4. 定义具体工厂类：**
```java
public class CsvDataExporter extends DataExporter {
@Override
public ExportData createData() {
return new CsvExportData();
}
}
public class XmlDataExporter extends DataExporter {
@Override
public ExportData createData() {
return new XmlExportData();
}
}
```
**5. 客户端代码：**
```java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
DataExporter exporter = new CsvDataExporter(); // 或者 new XmlDataExporter()
ExportData data = exporter.createData();
data.export();
}
}
```
#### 七、总结
工厂方法模式是一种非常实用的设计模式，它不仅简化了对象的创建过程，还提高了程序的扩展性和灵活性。通过对工厂方法模式的学习，我们可以更好地应对面向对象设计中遇到的问题，并提高软件的整体质量和可维护性。
