简易理解设计模式之：工厂方法模式——数据存储例子

介绍：

工厂方法模式属于创建型模式。定义一个用户创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

类图：

工厂方法模式UML类图.png

Product（抽象产品类）：需要创建的产品的抽象类。
ConcreteProduct（具体产品类）：为实现抽象产品的某个具体产品类。
Factory（抽象工厂类）：工厂模式方法核心，返回一个Product类型的对象。
ConcreteFactory（具体工厂类）：实现具体业务逻辑，返回ConcreteProduct实例。

用法：

•　在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。
•　如果一个对象拥有很多子类，创建该对象的子类时可以使用工厂方法模式。

个人理解：如果创建某个对象时需要进行许多额外的操作（不能直接new的时候），又或者存在一个类有很多子类，用工厂方法创建那些类不但可以面向接口的编程，也便于维护与管理各种子类。

例子：

工厂方法模式比较简单，我们知道在项目中数据持久化的方式有很多种，例如SQLite数据库存储、XML文件存储、普通文件存储等。每种方式就是常规的增删改查操作，我们一起试一下吧：

需求：用三种方式实现数据化持久存储

1、运用工厂方法模式
工厂方法模式例子UML类图.png

先看一波类图，结构复杂吗？非常复杂，但这就是工厂模式的结构，是没问题的。我们不急先试一下怎么运用这个模式。

1.1、创建一个产品抽象类

public abstract class IOHandler {
    public abstract void add(String key,String value);
    public abstract void remove(String key);
    public abstract void update(String key,String value);
    public abstract void query(String key);
}

对数据的操作方法无论用到那种方式，都离不开增删改查的方法，因此我们将以上4个方法抽象出抽象产品类。

1.2、创建具体产品类，实现业务逻辑

public class FileHandler extends IOHandler {

    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("FileHanlder:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("FileHanlder:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("FileHanlder:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("FileHanlder:查询一条记录");
    }
}

public class DBHandler extends IOHandler {
    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("DBHandler:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("DBHandler:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("DBHandler:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("DBHandler:查询一条记录");
    }
}

public class XMLHandler extends IOHandler {
    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("XMLHandler:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("XMLHandler:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("XMLHandler:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("XMLHandler:查询一条记录");
    }
}

每种存储方式实现。例如DBHandler实现上肯定是运用到数据库的一些方法，FileHandler肯定也用到文件存储的方法。具体存储操作的内容就不多说了大家可以参考其他资料，这里用控制台输出表示。

1.3、创建抽象工厂类

public abstract class IOFactory {
    public abstract IOHandler getHandler();
}

很简单，定义获得公共方法的接口，表示子类将会创建一个IOHandler的对象。

1.4、创建具体工厂类

public class FileFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new FileHandler();
    }
}

public class DBFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new DBHandler();
    }
}

public class XMLFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new XMLHandler();
    }
}

各个工厂分别生成各自的产品。

1.5、使用及输出结果

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IOFactory factory = new XMLFactory();
        IOHandler handler = factory.getHandler();
        handler.add("name","小明");
        handler.update("name","小红");
        handler.query("name");
        handler.remove("name");
    }
}

XMLHandler:添加一条记录
XMLHandler:更新一条记录
XMLHandler:查询一条记录
XMLHandler:删除一条记录

总结一下，我们已经完成了工厂方法模式的使用了，如果新增存储方式的话就新增工厂类和新增具体产品类。生成复杂对象时，无需知道具体类名，只需知道相应的工厂方法即可。但其实过多的类必然会导致结构复杂化，这也是难以避免的。所以某些简单的情况下可以权衡是否使用工厂模式了。

2、工厂方法模式VS简单工厂模式

在简单工厂模式中，确定只有一个工厂的情况去实现业务逻辑，被视为是工厂方法模式的一种弱化版本。

2.1、用简单工厂模式实现上述业务

public class IOEasyFactory {
    public static IOHandler getHandler(Class<? extends IOHandler> clz) {
        IOHandler handler = null;
        try {
            handler = (IOHandler) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return handler;
    }
}

用了Java反射的方式去实现，否则的话就传入类型然后用if-else判断的方式去实现。

2.2、使用及输出结果

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IOHandler handler = IOEasyFactory.getHandler(DBHandler.class);
        handler.add("name","小明");
        handler.update("name","小红");
        handler.query("name");
        handler.remove("name");
    }
}

DBHandler:添加一条记录
DBHandler:更新一条记录
DBHandler:查询一条记录
DBHandler:删除一条记录

2.3、总结对比
简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类。简单工厂模式只需要知道工厂类中代表具体产品的参数即可。

工厂方法模式实现时，客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现相关的类，选择判断的问题还是存在的，工厂方法把简单工厂的内部判断逻辑转移到了客户端中进行。工厂方法模式只需要知道具体工厂类即可。

感谢您的阅读~

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