工厂方法模式一种类模式，也是创建型模式。它是最常用的设计模式。相关代码已同步github

在了解工厂方法模式之前，我们先看下工厂方法模式

场景

现需要设计一个程序(Client)来读取多种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取(ImageReader)，如GIF图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片、JPG图片读取器(JpgReader)用于读取JPG格式的图片。

(括号中为工厂方法模式的提示：图片读取器对象通过图片读取器工厂ImageReaderFactory来创建，ImageReaderFactory是一个抽象类，用于定义创建图片读取器的工厂方法，其子类GifReaderFactory和JpgReaderFactory用于创建具体的图片读取器对象)

简单工厂模式

所谓工厂，就是一个加工的场所，为了修改时不同动用原始代码，即更好地满足“开闭原则”。

其实如果初学者在看资料时会很疑惑，为什么23中设计模式中没有简单工厂模式，但是它却十分常见的？

• 因为简单工厂模式和工厂方法模式其实是同气连枝的，当工厂方法模式只有一个工厂时，就会抽象为简单工厂模式
• 如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式叫“简单工厂模式”，它不属于 GoF 的 23 种经典设计模式，它的缺点是增加新产品时会违背“开闭原则”

一共包含四个角色：

• 工厂：加工使用产品
• 产品接口
• 具体产品实现类
• 客户端

类图

实例

• 当我们不采用任何设计模式完成上述场景问题时：

  // 当增加新功能的时候，需要直接修改产品
  public class ImageReader{
      public static void imageReader(String type){
          if(type.equals("GIF")){
              System.out.println("GIF");
          } else if(type.equals("Jpg")){
              System.out.println("Jpg");
          }
      }
  }
  public class Client{
      public static void main(String[] args){
          ImageReader.imageReader("GIF"); // "Jpg"
      }
  }
  

我们可以发现，这严重的违反了开闭原则，当我们需要对程序进行扩展的时候，需要我们修改ImageReader，即源文件！

• 当我们采用简单工厂模式的时候：

  产品

  当增加新功能的时候，不用对产品进行修改，只用扩展就行，符合开闭原则

  interface ImageReader{
      void imageReader();
  }
  public class GifReader{
      @Override
      public void imageReader(){
          System.out.println("GIF");
      }
  }
  public class JpgReader{
      @Override
      public void imageReader(){
          System.out.println("JPG");
      }
  }
  

  工厂

  如果增加新功能的话还是需要修改此处

  public class ImageReaderFactory{
   	public static void getImageReader(String type){
          if(type.equals("GIF")){
              return new GifReader();
          } else if(type.equals("Jpg")){
              return new JpgReader();
          }
      }
  }
  

  客户端

  public class Client{
      public static void main(String[] args){
          // 此处也可以把gif写到xml中
          ImageReaderFactory.getImageReader("GIF").imageReader(); // "Jpg"
      }
  }
  

其实，Java源码中的java.text.DateFormate某种程度上也起到了工厂的功能，从它的一些方法中：

public static final DateFormat getDateInstance();
public static final DateFormat getDateInstance(int style);
public static final DateFormat getDateInstance(int style, Locale aLocale);

client会调用这些方法获取实例，这些方法就可以看成一个“简单工厂”

利弊

从上面的例子我们可以看出：

• 工厂类含有必要的判断逻辑，即使配置XML也需要
• 通过产品和工厂实现了对责任的分割，符合单一职责原则
• 工厂类中集中了所有产品的创建逻辑，工厂类不够灵活，一旦工厂出错，整个程序将瘫痪

工厂方法

• 工厂方法是为了解决简单工厂模式而诞生的
• 更好地利用了面向对象的多态，将工厂抽象，使得不用修改工厂就可以轻松扩展程序
• 比简单工厂模式更符合开闭原则

一共包含五个角色：

1. 产品接口
2. 实际产品
3. 工厂接口
4. 实际生成产品的工厂
5. 客户端

类图

实例

我们根据博客开篇的场景说一下工厂方法模型：

产品

当新增产品需求时，产品代码不用改变，只需新增加一个产品类实现产品接口即可

public interface ImageReader {
    void imageReader();
}

public class JpgReader implements ImageReader{

    @Override
    public void imageReader() {
        System.out.println("Jpg reader is init");
    }
}

public class GifReader implements ImageReader {

    @Override
    public void imageReader() {
        System.out.println("Gif reader is init");
    }
}

工厂

当新增产品需求时，产品代码不用改变，只需新增加一个工厂类即可

public interface ImageReaderFactory {
    ImageReader getImageReader();
}

public class GifReaderFactory implements ImageReaderFactory{

    @Override
    public ImageReader getImageReader() {
        return new GifReader();
    }
}

public class JpgReaderFactory implements ImageReaderFactory{

    @Override
    public ImageReader getImageReader() {
        return new JpgReader();
    }
}

客户端

public class Client {

    private final static String FACTORY_METHOD = "factoryMethod";
    public static void runFactory() {

        String packageName = ImageReaderFactory.class.getPackageName();
        // 下面是一个XML文件读取的方法，我Github中有写，这里不赘述。
        // 当新增产品时，只需增加相应的实现类，修改XML中的配置文件即可，完全不用修改源代码
        ImageReaderFactory imageReaderFactory = (ImageReaderFactory)ReadXml.getObject(packageName, FACTORY_METHOD);

        if (imageReaderFactory == null){
            System.out.println("xml 配置错误");
        } else {
            imageReaderFactory.getImageReader().imageReader();
        }

    }
}

应用

• Spring IOC 控制反转即用的工厂模式

• Mybatis 中的 SqlSessionFactory

• java.util.Collection.iterator()

对于iterator来说：

Collection.iterator即是一个抽象工厂方法，而List.iterator等子类的该方法则是具体实现方法

而抽象的产品则是Iterator这个接口，具体的产品则是List等子类中的内部类Itr，查看源码可知，Itr实现了Iterator这个接口。

同时，具体工厂也调用了Itr这个内部产品类

总结

• 在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名
• 工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键
• 完美符合开闭原则
• 工厂方法可以退化为简单工厂模式