工厂方法模式
什么是工厂方法模式
工厂方法模式是一种创建型设计模式,它定义了一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化推迟到其子类。
这个接口就是工厂接口,子类就是具体工厂类,而需要创建的对象就是产品对象。客户端代码只需要调用工厂接口的方法,而无需关心具体的产品对象是如何创建的。
用于创建对象的过程中将实例化的逻辑封装在一个工厂方法中。
把被创建的对象称为“产品”,把创建产品的对象称为“工厂”。
在 Go 语言中,工厂方法模式经常被用于对象的创建和初始化。
工厂方法模式的主要优点有:
- 用户无需关心产品的具体创建细节。用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品,无须知道产品的具体创建过程(对创建过程复杂的对象很有作用);
- 解耦。避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
- 开闭原则。 无需更改现有客户端代码, 你就可以在程序中引入新的产品类型。;
其缺点是:
- 引入很多新的子类。应用工厂方法模式需要引入许多新的子类, 代码可能会因此变得更复杂。
角色
工厂方法模式包含四个主要角色:
- 抽象产品类(Product)
- 具体产品类(ConcreteProduct)
- 抽象工厂接口(Creator)
- 具体工厂类(ConcreteCreator)
抽象产品类定义产品功能接口。
具体产品类实现Product接口。
抽象工厂类声明工厂方法,定义了创建产品的接口。
具体工厂类实现Creator接口,返回ConcreteProduct。
工厂方法代码
工厂方法模式举例
场景:
创建狗子的案例:
创建狗子,狗子有泰迪、柴犬,以后可能会增加比熊。
注意这里就只有一种类型,就是狗子,没有猫子这个种类。
创建狗子的接口工厂IDogFactory(接口MakeDogs(),返回产品接口)
创建狗子具体工厂DogFactory(实现IDogFactory接口)
狗子接口IDog(sleep()、run(),定义产品功能)
泰迪Teddy、柴犬ChaiDog(具体的狗子)
抽象产品类:
代码语言:go复制// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
代码语言:go复制// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
代码语言:go复制// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
抽象工厂类(接口工厂):
创建狗子的抽象接口
代码语言:go复制// factory.go
type IDogFactory interface {
MakeDogs(dogType string) IDog
}
具体工厂类:
代码语言:go复制// dogfactory.go
type DogFactory struct {
}
// 提供一个方法实例化工厂
func NewDogFactory() Factory {
return &DogFactory{}
}
// 工厂方法,这是一个特殊的方法,用来创建不同的狗子
func (d *DogFactory) MakeDog(dogType string) IDog {
switch dogType {
case "teddy":
return &Teddy{name: dogType,
age: 2,
}
case "chaidog":
return &ChaiDog{name: dogType,
age: 2,
}
}
return nil
}
场景类:
代码语言:go复制// client.go
func main() {
// 创建一个工厂
f := example.NewFactory()
// 传入teddy,创建对应的狗子
teddyDog := f.MakeDog("teddy")
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
// 传入chaidog,创建对应的狗子
cDog := f.MakeDog("chaidog")
cDog.Sleep()
cDog.Run()
}
当想加入一个新的产品,例如柯基,添加一个柯基产品子类, 然后重写其工厂方法即可。
简单工厂方法代码
缩小为简单工厂模式。
一个模块仅需要一个工厂类,就没有必要把它实例化出来。java使用静态方法就可以了。
场景:
创建狗子的案例:
创建狗子,狗子有泰迪、柴犬,以后可能会增加比熊。
去掉了工厂接口。
创建狗子的具体工厂DogFactory
狗子接口IDog(sleep()、run(),定义产品功能)
泰迪Teddy、柴犬ChaiDog(具体的狗子)
抽象产品类:
代码语言:go复制// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
代码语言:go复制// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
代码语言:go复制// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
抽象工厂类(接口工厂):
去掉。
具体工厂类:
代码语言:go复制// dogfactory.go
// 工厂方法,这是一个特殊的方法,用来创建不同的狗子
func MakeDogs(dogType string) IDog {
if dogType == "teddy" {
return &Teddy{}
}
if dogType == "chaidog" {
return &ChaiDog{}
}
return nil
}
场景类:
代码语言:go复制// client.go
func main() {
teddyDog := example.MakeDog("teddy")
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
cDog := example.MakeDog("chaidog")
cDog.Sleep()
cDog.Run()
}
工厂方法代码(升级)
升级为多个具体工厂类。
假如有1个产品类有5个具体实现,每个实现类的初始化方法都不相同,如果写在一个工厂方法中,会导致这个方法巨大无比。
为每一个产品定义一个ConcreteCreator。
创建狗子的案例:
创建狗子的接口工厂Factory(MakeDogs())
创建泰迪狗子的具体工厂ChaiDogFactory(实现接口Factory)
创建泰迪柴犬的具体工厂TeddyFactory(实现接口Factory)
狗子接口(sleep()、run())
泰迪、柴犬(具体的狗子)
接口工厂类:
代码语言:go复制// factory.go
type Factory interface {
// 无需再传递参数了
MakeDog() IDog
}
抽象产品类:
代码语言:go复制// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
代码语言:go复制// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
代码语言:go复制// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
具体工厂:
代码语言:go复制// teddyfactory.go
// 创建泰迪的具体工厂
type TeddyFactory struct {
}
func NewTeddyFactory() Factory {
return &TeddyFactory{}
}
func (d *TeddyFactory) MakeDog() IDog {
return &Teddy{name: "tom",
age: 2,
}
}
// caidogfactory.go
// 创建柴犬的具体工厂
type ChaiDogFactory struct {
}
func NewChaiDogFactory() Factory {
return &ChaiDogFactory{}
}
func (d *ChaiDogFactory) MakeDog() IDog {
return &ChaiDog{name: "kate",
age: 2,
}
}
场景类:
代码语言:go复制// client.go
func main() {
cf := example.NewChaiDogFactory()
teddyDog := cf.MakeDog()
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
tf := example.NewTeddyFactory()
caiDog := tf.MakeDog()
caiDog.Sleep()
caiDog.Run()
}
如果要扩展一个产品类,需要建立一个相应的工厂类,增加了扩展的难度。
在复杂的应用中一般才用多工厂的方法,然后再增加一个协调类,避免调用者与各个子工厂交流。