工厂方法模式(Factory Method Pattern)是一种常用的创建型设计模式,这种模式提供了一种在父类中创建对象的方法,允许子类通过重写方法来改变实例化的类型。它主要用于以下情况:
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处理大量具有相同属性但行为却不完全相同的对象: 当系统中的产品有共同的基类或接口,并且系统的产品数量、种类不断增加时,使用工厂方法可以很好地增加新的产品类而不需要修改已有代码。这种模式通过定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,使一个类的实例化延迟到其子类。
例子: 假设我们在开发一个日志库,需要支持各种类型的日志记录,如文件日志、网络日志和数据库日志等。我们可以定义一个抽象的日志记录器(Logger)基类,并定义一个抽象的工厂方法
createLogger
。然后,为每种日志类型提供一个具体的记录器子类(如 FileLogger, NetworkLogger, DatabaseLogger)。每个子类实现其特定的createLogger
方法,根据需要实例化特定的日志记录器对象。 -
当创建对象的逻辑比较复杂时: 如果对象的创建依赖于某些动态条件或者配置,使用工厂方法模式可以将这种复杂的创建逻辑封装在工厂方法中,使得代码更加清晰、易于维护。
例子: 在一个游戏软件中,根据不同的游戏设置(如难度等级、游戏模式),可能需要创建不同类型的敌人(如易于击败的敌人、难以击败的敌人)。通过使用工厂方法,可以根据游戏的当前设置决定创建哪种敌人,而不是在代码中到处使用条件语句来创建不同的敌人。
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提高代码的灵活性和扩展性: 工厂方法模式允许系统在不修改现有代码的前提下引入新的产品类型,这对于应对不断变化的需求非常有帮助。同时,也使得代码更加符合开闭原则(对扩展开放,对修改封闭)。
例子: 设想一个 UI 组件库,需要支持多种风格的组件,如 Windows 风格、Mac 风格或者 Linux 风格。通过定义一个抽象的组件工厂,每种风格的组件工厂都继承自这个抽象工厂,并实现具体的创建方法。当需要增加一种新的风格时,只需添加一个新的具体工厂类,而无需更改现有代码。
总而言之,工厂方法模式是解耦对象的创建和使用的强大工具,特别适用于系统中对象的类型多样化和依赖于外部条件创建对象的场景。通过使用这种模式,可以提高系统的灵活性和可扩展性,同时简化系统的管理和维护。