工厂方法模式_用工厂方法替换构造函数

工厂方法模式是一种创建型设计模式，它提供了一种在不指定具体类的情况下创建对象的最佳方式，在工厂方法模式中，对象的创建不是通过直接调用构造函数实现的，而是通过调用一个工厂方法来实现的，这样做的好处是可以将对象的创建和使用分离，从而实现更高程度的模块化和可维护性。

工厂方法模式的结构：

1、产品（Product）：定义产品的接口或抽象类，用于描述要创建的产品对象。

2、具体产品（ConcreteProduct）：实现产品接口的具体类，表示被创建的对象。

3、创建者（Creator）：定义一个工厂方法的接口或抽象类，用于描述如何创建产品。

4、具体创建者（ConcreteCreator）：实现创建者接口的具体类，提供工厂方法以创建具体产品。

工厂方法模式的优点：

封装性：客户端代码仅依赖于产品接口和创建者接口，而不依赖于具体的产品类。

扩展性：新增产品时不需要修改客户端代码，只需添加新的产品类和对应的具体创建者类。

解耦性：客户端代码与具体产品类的解耦，提高系统的灵活性和可维护性。

使用工厂方法模式的步骤：

1、定义产品接口：确定需要创建哪些对象，并为这些对象定义一个共同的接口。

2、实现具体产品：为每个产品接口实现具体的类。

3、定义创建者接口：定义一个创建者接口，声明工厂方法。

4、实现具体创建者：实现创建者接口，并在其工厂方法中创建具体产品实例。

5、客户端使用：客户端通过调用具体创建者的工厂方法来获取产品实例，而不是直接使用构造函数。

示例：

假设我们有一个Shape接口和两个实现该接口的具体类Circle和Rectangle，我们可以使用工厂方法模式来创建这些形状对象。

// 产品接口
public interface Shape {
    void draw();
}
// 具体产品
public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw Circle");
    }
}
public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw Rectangle");
    }
}
// 创建者接口
public interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}
// 具体创建者
public class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}
public class RectangleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Rectangle();
    }
}
// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
        Shape circle = circleFactory.createShape(); // 使用工厂方法创建圆形对象
        circle.draw(); // 输出： Draw Circle
        ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();
        Shape rectangle = rectangleFactory.createShape(); // 使用工厂方法创建矩形对象
        rectangle.draw(); // 输出： Draw Rectangle
    }
}

相关问题与解答：

Q1: 工厂方法模式与简单工厂模式有何不同？

A1: 简单工厂模式并不是一种真正的设计模式，它没有遵循开闭原则，当增加新产品时，需要修改现有的工厂类代码，这违反了开闭原则，而工厂方法模式则通过引入创建者接口和具体创建者类，使得在添加新产品时不会影响到现有代码，符合开闭原则。

Q2: 工厂方法模式是否支持产品的多个实现？

A2: 是的，工厂方法模式支持产品的多个实现，每个具体创建者可以对应不同的产品实现，客户端可以根据需要选择不同的具体创建者来获取不同类型的产品实例。