设计模式学习之工厂方法模式

男娘i 2024-03-16 23:14 23阅读 0赞

设计模式系列往期文章

1.  [设计模式学习之策略模式][Link 1]
2.  [设计模式学习之策略模式在前端的应用][Link 2]
3.  [设计模式学习之简单工厂模式][Link 3]

在上一篇文章中我们学习了简单工厂模式——这是工厂模式中最简单的一种模式，通过工厂类提供的方法创建类（可以类比为产品），将对象创建的具体逻辑屏蔽了起来。在需求比较简单，产品的数量比较少的情况下，简单工厂模式已经能够满足业务需要了，但是如果当产品数量非常多的时候（如几十上百个），使用简单工厂就有些捉襟见肘了。

以下图为例，我们需要开发一个跨平台的UI工具库，该工具库至少能够在Windows应用和网页端运行，很明显同一个组件（如Button）在这两个平台的实现代码是不一样的，在这种情况下使用简单工厂模式进行实现就有些麻烦了，因为现在有两个维度：平台和组件，那么应该怎么做呢？  
![在这里插入图片描述][7a723f53a1b34f43be48313ccfbabe50.png]  
我们先试着将这个问题简化：如果现在不考虑跨平台应用，只支持HTML进行组件的绘制就可以，这个时候就可以使用简单工厂了，代码如下：

interface Element {
        
    	void render();
    	void onClick();
    }
    
    class Button implements Element {
        
    	public void render() {
        
            System.out.println("<button>Test Button</button>");
            onClick();
        }
    
        public void onClick() {
        
            System.out.println("Click! Button says - 'Hello World!'");
        }
    }
    
    class Text implements Element {
        
    	public void render() {
        
            System.out.println("<p>Test Text</p>");
            onClick();
        }
    
        public void onClick() {
        
            System.out.println("Click! Text says - 'Hello World!'");
        }
    }
    
    class ElementFactory {
        
    	public static Element createElement(String type) {
        
    		switch(type) {
        
    			case "Button":
    				return new Button();
    			case "Text":
    				return new Text();
    			default:
    				return null;
    		}
    	}
    }

之所以可以这么写，是因为产品数量比较少并且工厂产出的数据都是同一个维度的。对于多维度的数据的时候就需要请出工厂方法模式了，对应的实现思路就如上图所示的那样：

*  将Button看做工厂生产的产品接口
 *  将WindowButton和HTMLButton看做具体的产品实现类
 *  将WindowDialog和WebDialog看做具体的工厂实现类，由他们负责生产出对应的产品
 *  将Dialog看做工厂类的抽象接口

上面的类的实现伪代码如下：

// 创建者类声明的工厂方法必须返回一个产品类的对象。创建者的子类通常会提供
    // 该方法的实现。
    class Dialog is
        // 创建者还可提供一些工厂方法的默认实现。
        abstract method createButton():Button
    
        // 请注意，创建者的主要职责并非是创建产品。其中通常会包含一些核心业务
        // 逻辑，这些逻辑依赖于由工厂方法返回的产品对象。子类可通过重写工厂方
        // 法并使其返回不同类型的产品来间接修改业务逻辑。
        method render() is
            // 调用工厂方法创建一个产品对象。
            Button okButton = createButton()
            // 现在使用产品。
            okButton.onClick(closeDialog)
            okButton.render()
    
    
    // 具体创建者将重写工厂方法以改变其所返回的产品类型。
    class WindowsDialog extends Dialog is
        method createButton():Button is
            return new WindowsButton()
    
    class WebDialog extends Dialog is
        method createButton():Button is
            return new HTMLButton()
    
    
    // 产品接口中将声明所有具体产品都必须实现的操作。
    interface Button is
        method render()
        method onClick(f)
    
    // 具体产品需提供产品接口的各种实现。
    class WindowsButton implements Button is
        method render(a, b) is
            // 根据 Windows 样式渲染按钮。
        method onClick(f) is
            // 绑定本地操作系统点击事件。
    
    class HTMLButton implements Button is
        method render(a, b) is
            // 返回一个按钮的 HTML 表述。
        method onClick(f) is
            // 绑定网络浏览器的点击事件。
    
    
    class Application is
        field dialog: Dialog
    
        // 程序根据当前配置或环境设定选择创建者的类型。
        method initialize() is
            config = readApplicationConfigFile()
    
            if (config.OS == "Windows") then
                dialog = new WindowsDialog()
            else if (config.OS == "Web") then
                dialog = new WebDialog()
            else
                throw new Exception("错误！未知的操作系统。")
    
        // 当前客户端代码会与具体创建者的实例进行交互，但是必须通过其基本接口
        // 进行。只要客户端通过基本接口与创建者进行交互，你就可将任何创建者子
        // 类传递给客户端。
        method main() is
            this.initialize()
            dialog.render()

#### 类图 ####

工厂方法模式的UML图如下  
![在这里插入图片描述][32076b23c827428386c7b7cc6efb2e8e.png]

对应UML语言：

@startuml
    
    skinparam linetype ortho
    
    package "Factory Method" <<Frame>> {
      interface ProductIntf {
        + method()
      }
    
      interface FactoryIntf {
        + createProduct()
      }
    
      class AProduct {
        + method()
      }
    
      class BProduct {
        + method()
      }
    
      class AFactory {
        + createProduct()
      }
    
      class BFactory {
        + createProduct()
      }
    
      class Client {
      }
    
      ProductIntf <|.. AProduct
      ProductIntf <|.. BProduct
    
      FactoryIntf <|.. AFactory
      FactoryIntf <|.. BFactory
    
      AProduct <.. AFactory
      BProduct <.. BFactory
    
      Client ..> FactoryIntf
    }
    @enduml

[Link 1]: https://wonanut.blog.csdn.net/article/details/124540517
[Link 2]: https://wonanut.blog.csdn.net/article/details/124541211
[Link 3]: https://wonanut.blog.csdn.net/article/details/124641128
[7a723f53a1b34f43be48313ccfbabe50.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/db498405dc494f67bf81e81d10a28d45.png
[32076b23c827428386c7b7cc6efb2e8e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/09499acdb1254b4e81d2557f85b033e8.png