设计模式详解(三)：工厂方法

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抽象工厂及其作用
工厂方法的好处
工厂方法的实现
- 关系图
- 实现步骤
工厂方法的适用场景
工厂方法举例

抽象工厂及其作用

工厂方法是一种创建型设计模式。所谓创建型设计模式是说针对创建对象方面的设计模式。在面向对象的编程语言里，我们通过对象间的相互协作，共同完成复杂的业务逻辑，因为对象之间存在着依赖关系。
当对象A依赖对象B时，我们不采取直接创建对象B的方式，即B productB = new B()，

public class A {
    public void bizLogic(){
        //do something
        ...
        B b = new B();
        //do something
        ...
    }
}

而是在A的父类中定义一个返回B类型对象的方法，通常该方法的返回值是接口类型或者BaseClass类型，允许A的子类覆盖该方法，返回不同的对象类型C，但需满足C extends/implements B。在父类A中，该方法既可以是抽象方法，也可以不定义为抽象方法（返回默认的B类型实例）。

public abstract class A {
    public void bizLogic(){
        //do something
        ...
        B b = createB();
        //do something
        ...
    }
    
    
    public abstract B createB();
}

这种创建对象的设计模式称之为工厂方法。为什么叫工厂方法？通常对象被称之产品，而生产产品的工具称之为工厂，由于在这种设计模式中，是一个方法承担工厂的作用，所以称之为工厂方法。

工厂方法的好处

乍一看，似乎我们只是把创建对象B的代码抽取到了一个方法中而已，实际上这种设计模式有着诸多好处。

解耦。避免对象A与被依赖方B的具体实现类强耦合，对于A来说，我只需要一个B类型的实例，并不关心具体实现类，利于程序扩展。
符合单一职责的原则。类的设计原则之一便是单一职责。A的主要职责肯定不是创建B对象，而是依赖B对象完成特定的业务功能。将创建B的代码单独抽离，使得A的职责更加清晰。
符合开闭原则。后续可以引入多个B的子类而不会“惊动”A的代码。

工厂方法的实现

关系图

依赖方A我们称之为Creator，即需要创建产品B的类，被依赖方B称之为Product，即产品。它们的关系图如下：

在这里插入图片描述

实现步骤

为对象B定义一个统一的接口B_interface或基类B_base_class，并在其中定义对外提供功能的统一接口方法，定义一批B的子类，以实现差异化功能，所有的子类需实现B_interface或继承B_base_class。
在对象A的父类中定义一个返回B对象的方法，返回值类型为B_interface或B_base_class。该方法可为抽象方法，也可返回默认的B实例，视实际使用需求而定。
将对象A中直接创建对象B的代码全部替换成定义好的工厂方法。
定义一批A的子类，在子类中重写工厂方法，返回不同的B实例。

工厂方法的适用场景

当我们实现业务代码时，无法提前获知所依赖对象的具体类型，这通常发生在顶层设计的时候，此时可以通过工厂方法抽象定义所需的对象。
我们打包一个库给他人使用时，其中一些业务逻辑，我们无法确定用户是应该使用库里定义好的一些默认组件，还是想使用自己扩展后的组件（继承默认组件），可通过工厂方法解决该问题。
被依赖的对象可能比较特殊，占用一定的系统资源，所以不能任意创建，可在工厂方法内实现一定的控制逻辑，控制对象的创建过程，避免资源浪费。

工厂方法举例

工厂方法在代码设计中几乎无处不在，这里举一个Android中的例子。我们在创建Fragment时都要继承Fragment基类，并实现onCreateView方法，该方法负责创建一个视图对象，由于基类并不清楚子类会返回一个什么样的视图对象，所以该方法是一个工厂方法，返回值定义为基类View。

public class SubFragment extends Fragment {

   @Nullable
   @Override
   public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
       return new SubView(getContext());
   }
}