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工厂方法模式–制造细节无需知

前面介绍过简单工厂模式，简单工厂模式只是最基本的创建实例相关的设计模式。在真实情况下，有更多复杂的情况需要处理。简单工厂生成实例的类，知道了太多的细节，这就导致这个类很容易出现难维护、灵活性差的问题。就像我们去饭店吃饭，只需要付钱，等成品，不需要了解这盘菜是怎么做的，如何加工的。

简单工厂

再来回顾下简单工厂模式的计算器功能的工厂类。

public static Operation createOperate(String operate) {Operation oper = null;switch (operate) {case "+":oper = new Add();break;case "-":oper = new Sub();break;case "*":oper = new Mul();break;case "/":oper = new Div();break;}return oper;
}

客户端调用时

Operation operate = OperationFactory.createOperate(strOperate);
double result = operate.getResult(numberA, numberB);

当使用工厂方法模式实现

实际就是对简单工厂中的细节部分进行再封装，让这个工厂类不需要知道很多的实现细节。是这样子吗，体验一下子。

结构图如下：

先构建一个工厂接口

public interface IFactory {Operation createOperation();
}

然后加减乘除的工厂都去实现这个接口，并实现自己的createOeration()方法

// 加法工厂
public class AddFactory implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation() {return new Add();}
}// 减法工厂
public class SubFactory implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation() {return new Sub();}
}// 乘法工厂
public class MulFactory implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation() {return new Mul();}
}// 除法工厂
public class DivFactory implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation() {return new Div();}
}

那么在对外工厂类中就可以这么实现

public class OperationFactory {public static Operation createOperate(String operate) {Operation oper = null;IFactory factory = null;switch (operate) {case "+":factory = new AddFactory();break;case "-":factory = new SubFactory();break;case "*":factory = new MulFactory();break;case "/":factory = new DivFactory();break;}oper = factory.createOperation();return oper;}}

当我需要增加新的运算功能时，需要增加运算类，运算工厂类，一下增加了好几个类，这样是不是变得更麻烦了？

简单工厂VS工厂方法

简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含必要的逻辑判断，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品的依赖。

就像计算器工厂类，客户端只需要传入一个"+"或别的，就能得到想要的功能算法。

但是当我们继续增加计算器功能时，比如增加一个指数运算，增加一个对数运算，要去不断修改OperationFactory类，就违背了开放-封闭原则。那我们该如何降低这种风险呢?就需要使用到工厂方法模式

我们应该尽量将长的代码分派切割成小段，再将每一小段封装起来，减少每段代码之间的耦合，这样风险就分散了，需要修改或扩展的难度就降低了。

再以计算器功能为例，项目起初，我们只知道加减乘除的功能，那我们就可以将这四个功能定义为基础运算工厂，也就是说前期功能是确定的，作为基础功能，我们就没有必要给加减乘除类增加冗余的工厂了。

后来增加了指数、对数运算，我们定义为高级运算工厂。

那么其实并不是如上面的代码所讲，加减乘除功能每一个功能需要一个工厂类。而是将加减乘除用一个基础工厂来创建，而后面增加新的产品功能，又不想影响原有的工厂代码，于是就扩展一个新的工厂来处理即可。

工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到子类

修改结构图:

新增两个运算类(指数和对数)

// 指数
public class Pow extends Operation {@Overridepublic double getResult(double numberA, double numberB) {return Math.pow(numberA, numberB);}
}// 对数运算
public class Log extends Operation {@Overridepublic double getResult(double numberA, double numberB) {return Math.log(numberB) / Math.log(numberA);}
}

工厂接口不变

public interface IFactory {Operation createOperation(String operType);
}

基础运算工厂类，此类已经比较成熟稳定，实现后应该封装到位，不建议轻易修改此类

public class FactoryBase implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation(String operate) {Operation oper = null;switch (operate) {case "+":oper = new Add();break;case "-":oper = new Sub();break;case "*":oper = new Mul();break;case "/":oper = new Div();break;}return oper;}
}

高级运算工厂类，也许还有扩展产品的可能性

public class FactoryAdvanced implements IFactory {@Overridepublic Operation createOperation(String operType) {Operation oper = null;switch (operType) {case "pow":oper = new Pow();break;case "log":oper = new Log();break;}return oper;}
}

那么最后一步就是对外工厂类，根据传入的参数，选择具体使用哪个工厂类。

public class OperationFactory {public static Operation createOperate(String operate) {Operation oper = null;IFactory factory = null;switch (operate) {case "+":case "-":case "*":case "/":factory = new FactoryBase();break;case "pow":case "log":factory = new FactoryAdvanced();}oper = factory.createOperation(operate);return oper;}}

总结

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。工厂方法模式本质就是对获取对象过程的抽象。

对于复杂的参数的构造对象，可以很好地对外层屏蔽代码的复杂性，有很好的解耦能力。