Java真的不难（二十九）工厂模式（2）
工厂模式（2）：工厂方法模式
在上一篇文章中介绍了简单工厂模式，但是简单工厂模式违背了开闭原则，而工厂方法模式是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则。
一、什么是工厂方法模式？
工厂方法模式：也叫虚拟构造器模式或者多态工厂模式，它属于类创建型模式。
在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
我们知道在现在的真实工厂内分工越来越细，越来越专业化。。各种产品有专门的工厂生产，彻底告别了自给自足的小农经济时代，这大大缩短了产品的生产周期，提高了生产效率。而工厂方法模式即满足了开闭原则，也继承了简单工厂模式的优点。
举例说明：
在简单工厂模式的文章中的可乐工厂，因为只有一个工厂类，所以任何产品都需要在这个类里面去修改和调整，而工厂方法模式就是有多个工厂，每个工厂生产一个产品，如果有需要增加新产品，我们直接再新建一个工厂即可，就不需要在其他工厂的内部再去修改，这样就符合了开闭原则。
二、工厂方法模式的优缺点
优点：
- 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
- 灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个相应的工厂类
- 典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，无须关心其他实现类，满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则
缺点：
- 类的个数容易过多，增加复杂度
- 增加了系统的抽象性和理解难度
- 抽象产品只能生产一种产品，此弊端可使用抽象工厂模式解决（抽象工厂模式在下一篇文章）
三、模式的结构与实现
结构由以下四个部分组成：
- 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来创建产品
- 具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建
- 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能
- 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应
结构图：
4、工厂方法模式代码实现
还是以上一篇文章的可乐工厂为例：
产品有：可口可乐、百事可乐、无糖可乐
在简单工厂模式中只有一个可乐工厂，可以生产三种产品，在工厂方法模式中就可以有多个工厂来生成对应的产品：
抽象工厂： 可乐工厂（可以理解成总厂）
百事可乐工厂： 生成百事可乐
可口可乐工厂： 生成可口可乐
无糖可乐工厂： 生成无糖可乐
生产可乐的方法：
/**
* 提供了产品的接口
*/
public interface Cola {
//生产可乐的方法
public void cola();
}
可乐抽象工厂：
/**
* 可乐抽象工厂(可以理解成可乐总厂，旗下还有很多分厂)
*/
public interface ColaFactory {
public Cola newCola();
}
生成三种可乐的方法：
可乐可乐：
/**
* 产品名称：可乐可乐，实现了产品的接口
*/
public class CocaCola implements Cola{
@Override
public void cola() {
System.out.println("开始生产可口可乐");
}
}
百事可乐：
/**
*
* 产品名称：百事可乐，实现了产品的接口
*/
public class PepsiCola implements Cola{
@Override
public void cola() {
System.out.println("开始生产百事可乐");
}
}
无糖可乐：
/*
* 产品名称：无糖可乐，实现了产品的接口
*/
public class SugarFreeCola implements Cola{
@Override
public void cola() {
System.out.println("开始生产无糖可乐");
}
}
三个产品对应三个工厂：
生产可口可乐的工厂：
/**
*
* 具体工厂1：可口可乐工厂
*/
public class CocaColaFactory implements ColaFactory{
@Override
public Cola newCola() {
System.out.println("我是可乐工厂下面的可口可乐工厂");
return new CocaCola();
}
}
生产百事可乐的工厂：
/**
*
* 具体工厂2：百事可乐工厂
*/
public class PepsiColaFactory implements ColaFactory{
@Override
public Cola newCola() {
System.out.println("我是可乐工厂下面的百事可乐工厂");
return new PepsiCola();
}
}
生产无糖可乐的工厂：
/*
* 具体工厂3：无糖可乐工厂
*/
public class SugarFreeColaFactory implements ColaFactory{
@Override
public Cola newCola() {
System.out.println("我是可乐工厂下面的无糖可乐工厂");
return new SugarFreeCola();
}
}
到这里目前有：
- 一生产可乐的方法
- 一个可乐工厂（下面有多个小工厂）
- 三个生产三种类型可乐的方法（实现可乐接口）
- 三个可乐工厂（生产三种可乐，实现可乐工厂接口）
测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try{
//新建一个可乐方法对象
Cola a;
//新建一个可乐工厂对象
ColaFactory af;
//告诉可乐工厂，你需要什么可乐，并且通知对应的分工厂
af = (ColaFactory) new PepsiColaFactory();
//执行对于生产方法
a = af.newCola();
a.cola();
}catch (Exception e ){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
比如我现在需要百事可乐，我在af内传入百事可乐工厂：
我是可乐工厂下面的无糖可乐工厂
开始生产无糖可乐
如果传入CocaColaFactory：
我是可乐工厂下面的可口可乐工厂
开始生产可口可乐
5、总结
这就是工厂方法模式，和简单工厂模式有所不同，在这个模式内有一个抽象工厂接口，也就是你需要增加新产品后，不需要在原本的工厂内去修改代码，而是直接新建一个工厂，去实现抽象工厂即可，也是符合了开闭原则。
当然缺点也就是工厂多了，管理变得复杂，也增加了系统的抽象性和理解难度，而且抽象产品只能生产一种产品，但是此弊端可使用抽象工厂模式解决（抽象工厂模式在下一篇文章）