23种设计模式-工厂方法模式

工厂方法模式

此文章翻译自《Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software》 ISBN 0-201-63361-2 Chapter 3 Creational Patterns , Factory Method (P107)

才疏学浅，翻译之处或许有疏漏，还请各位慧眼识珠，指点迷津。

Intent/目的

定义一个创建对象的接口，最终让子类来决定生成哪种类的对象。工厂方法模式使得类生成的时机延迟到子类。

Also Known As/其它叫法

Virtual Constructor

Motivation/动机

框架使用抽象的类来定义和维护对象之间的关系。一个框架通常也有责任创建这些对象。

一个可以向用户呈现多个文档的应用程序框架。有两个关键的抽象类分别是Application和Document。这两个类都是抽象的，各自的客户端有自己的实现。比如，创建一个画图应用，定义两个类分别为DrawingApplication和DrawingDocument。Application这个类需要管理类Document，并且如果需要的话创建Document,比如用户在菜单中点击打开或者创建按钮。

由于实例化特定的Document子类对象是程序指定的，Application抽象类没办法预测到底是生成的哪个Document子类，它只知道什么时候需要创建一个Document。所以出现了一个痛点：框架只认识高层的抽象类Document，具体的子类不清楚，也就无法实例化他们。

工厂方法模式(Factory Method)给出了解决方案.它把创建Document子类的细节移到了框架外面去。

Application子类重写了抽象方法CreateDocument()并返回适当的Document子类。Application子类实例化之后，它便可以实例化程序指定的Document，而不需要知道到底是哪个Document子类。我们称CreateDocument为工厂方法(factory method)因为它的责任是“生产”一个对象。

Applicability/应用

• 一个类不能预先知道创建对象的类
• 一个类想要子类自己来指定创建什么对象
• 类将责任委托给多个辅助子类之一，你希望将哪个辅助子类作为委托的事局部化

Structure/结构

Participants/角色

• Product (Document)
  • 定义工厂方法创建的对象的接口
• ConcreteProduct (MyDocument)
  • 实现Product接口
• Creator (Application)
  • 声明工厂方法，接口返回对象为Product.Creator也许会定义一个默认的工厂方法实现，并返回默认的ConcreteProduct对象
  • 可能会调用工厂方法，创建Product对象
• ConcreteCreator (MyApplication)
  • 重写工厂方法返回ConcreteProduct

Consequences/结果

工厂方法模式去除了绑定指定的子类到你的代码中。只需要和Product接口打交道，因此它可以作用于与任何用户定义的具体的Product子类。

但是工厂方法模式有个潜在的缺点就是：客户端不得不子类化Creator类，为了创建特定的ConcreteProduct对象。有些情况客户端必须处理其它的演化点.(Subclassing is fine when the client has to subclass the Creator class anyway, but otherwise the client now must deal with another point of evolution)(这里贴出原文，因为我对这句话中最后的一部分不太能理解)

工厂方法模式提供了额外的两点重要特性：

1. 给子类提供了钩子。 通过工厂方法模式创建的对象相比于直接创建一个对象更有扩展性。工厂方法模式给子类留了一个钩子，用来创建对象的扩展版本。

   在上面Document的示例中，Document类还可以定义一个名叫CreateFileDialog的工厂方法并创建一个默认的文件对话对象用来打开存在的document.一个Document子类会定义应用程序指定的文件对话对象来覆盖默认的。这个例子中工厂方法不是抽象的，会提供默认的实现。

2. 连接平行类层次结构。

Related Patterns/相关的模式

• 抽象工厂模式（Abstract Factory）
• 模版方法模式（Template Methods）
• 原型模式（Prototypes）