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概述

工厂方法模式，英文Factory method pattern，工厂方法模式是简单工厂模式的进化版， 看本文之间最好先看一下简单工厂模式。工厂方法模式是定义一个创建产品对象的工厂接口，工厂接口本身不去创建对象，而是交给其子类或者是其实现类去创建，将实际创建工作推迟到子类中进行，我们先看一下如何实现工厂方法模式，最后再说一下它有什么好处。

实现工厂方法模式

abstract class Operation{//Operation运算基类

protected double numA;//numA

protected double numB;//numB

public double getNumA(){

return numA;

}

public void setNumA(double numA){

this.numA = numA;

}

public double getNumB(){

return numB;

}

public void setNumB(double numB){

this.numB = numB;

}

public abstract double getResult();//抽象getResult方法。

}

/***********************分割线***************************/

class AddOperation extends Operation{// AddOperation加法运算类，继承自Operation

@Override

public double getResult() {//实现getResult方法

return numA + numB;

}

}

/***********************分割线***************************/

class SubOperation extends Operation{//SubOperation减法运算类，继承自Operation

@Override

public double getResult() {//实现getResult方法

return numA – numB;

}

}

/***********************分割线***************************/

class MulOperation extends Operation{//MulOperation乘法运算类，继承自Operation

@Override

public double getResult() {//实现getResult方法

return numA * numB;

}

}

/***********************分割线***************************/

class DivOperation extends Operation{//DivOperation除法运算类，继承自Operation

@Override

public double getResult() {//实现getResult方法

return numA / numB;

}

}

/***********************分割线***************************/

//IFactory，创建运算类的工厂接口，包含一个创建运算类的抽象方法。

interface IFactory{

Operation createOperation();

}

/***********************分割线***************************/

class AddFactory implements IFactory{// AddFactory加法工厂，实现IFactory

@Override

public Operation createOperation() {//创建加法运算类

return new AddOperation();

}

}

/***********************分割线***************************/

class SubFactory implements IFactory{//SubFactory减法工厂，实现IFactory

@Override

public Operation createOperation() {//创建减法运算类

return new SubOperation();

}

}

/***********************分割线***************************/

class MulFactory implements IFactory{//MulFactory乘法工厂，实现IFactory

@Override

public Operation createOperation() {//创建乘法运算类。

return new MulOperation();

}

}

/***********************分割线***************************/

class DivFactory implements IFactory{//DivFactory除法工厂，实现IFactory

@Override

public Operation createOperation() {//创建除法运算类

return new DivOperation();

}

}

/***********************分割线***************************/

//TestDemo，客户端类。

public class TestDemo{

public static void main(String[] args) {

IFactory factory = new AddFactory();//加法

//IFactory factory = new SubFactory();//减法

//IFactory factory = new MulFactory();//乘法

//IFactory factory = new DivFactory();//除法

Operation operation = factory.createOperation();//运算类的抽象方法

operation.setNumA(50);

operation.setNumB(2);

System.out.println(operation.getResult());

}

}

执行结果：

52.0

UML

从UML类图中可以看出，工厂方法模式中工厂的个数是和运算类的个数是一样的，也就是说增加一个运算类，就需要增加一个工厂。而简单工厂方法模式中增加一个运算类，需要在静态工厂方法中增加一个判断分支，这样看起来好像工厂方法模式反而麻烦了。现在就得引入软件设计中的一个原则，开放-封闭原则。

开放-封闭原则

针对扩展是开放的，针对修改是封闭的。详细介绍可以见百度百科，开放-封闭原则是面向对象设计的核心所在，遵循这个原则可以带来巨大好处，可扩展、可维护、可复用。再来说简单工厂方法模式，我需要增加一种运算时，需要增加一个新的运算类，这没有错，但是还需要修改工厂方法，增加分支，这就违背了开放-封闭原则，工厂方法模式就是基于其上的遵循开放-封闭原则的解决方案，针对工厂的变化，抽象出来工厂接口，将静态工厂中的每个分支判断都抽成单独的工厂类，这也是前文提到过的将if…else分支判断转成单独的类，使代码结构更清晰。

里氏代换原则

Liskov Substitution Principle，简称LSP。子类型必须能替换掉他们的父类型。换句话说，在软件里面，把使用父类的地方，都换成子类，程序的行为是没有变化的。这是面向对象语言继承的基础，如果没有里氏代换原则，也就谈不上开放-关闭原则了

依赖倒置原则

也叫依赖倒转原则，Dependence Inversion Principle，对抽象进行编程，不要对实现进行编程。面相对象设计将就高内聚、低耦合，高内聚指功能相关性很强的紧密的结合在一起，遵守单一职责原则；耦合是指不同模块或不同层次代码的联系程度，耦合性越低，模块独立性越强，耦合性越高，模块独立性越弱，高耦合的软件，往往修改一处地方，都会牵一发而动全身，这就是设计不当。举个硬件的例子，内存条和主板是通过金手指和主板内存槽连接的，主板定义好插内存条的接口，各个内存条厂商都根据这个标准接口去制作自己的内存条，假如内存条坏了，不能开机了，我不需要去换主板，到中关村买个新的内存条插上即可(话说显卡什么时候能这样做啊，所谓的“独显”都不是真正的独显)。

总结

工厂方法模式遵循了开放-封闭原则，其实它是将判断工作转移到了客户端调用之处，这样保证了工厂体系的完整性。而简单工厂模式需要在工厂类里来判断选择哪个运算类。

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