模式的定义与特点

工厂方法（FactoryMethod）模式的定义：定义一个创建产品对象的工厂接口，将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类当中。这满足创建型模式中所要求的“创建与使用相分离”的特点。

我们把被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”。如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式叫“简单工厂模式”，它不属于 GoF 的 23 种经典设计模式，它的缺点是增加新产品时会违背“开闭原则”。

“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。工厂方法模式的主要优点有：

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；
在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则；

其缺点是：每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。

模式的结构与实现

工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等四个要素构成。

1.模式的结构

工厂方法模式的主要角色如下。

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。

2.模式的实现

//AbstractFactoryTest.java
package Design_Pattern.FactoryMethod;

/**
 * @author peng
 * @date 20-5-11 下午12:06
 */
public class AbstractFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            Product a;
            AbstractFactory af;
            af = (AbstractFactory) ReadXML1.getObject();
            a = af.newProduct();
            a.show();
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}
interface Product{
    public void show();  //抽象产品：产品的接口
}
//具体产品1：实现抽象方法
class ConcreteProduct1 implements Product{
    public void show(){
        System.out.println("具体产品1...");
    }
}
//具体产品2
class ConcreteProduct2 implements Product {
    public void show() {
        System.out.println("具体产品2");
    }
}
//抽象工厂
interface AbstractFactory{
    public Product newProduct();
}
//具体工厂1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory{
    public Product newProduct() {
        System.out.println("具体工厂1生成-->具体产品1...");
        return new ConcreteProduct1();
    }
}
//具体工厂2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory{
    public Product newProduct(){
        System.out.println("具体工厂2生成-->具体产品2");
        return new ConcreteProduct2();
    }
}
//ReadXML1.java
package Design_Pattern.FactoryMethod;

import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Document;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.File;

/**
 * @author peng
 * @date 20-5-11 下午12:14
 */
public class ReadXML1 {
    public static Object getObject(){
        try{
            //文件对象
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;

            doc = builder.parse(new File("/usr/local/github/algo_test/src/Design_Pattern/FactoryMethod/config1.xml"));
            //文本节点
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
            Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
            String cName = "Design_Pattern.FactoryMethod." + classNode.getNodeValue();
            Class c = Class.forName(cName);
            Object obj = c.newInstance();
            return obj;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}
/**
 * Output: 具体工厂2生成-->具体产品2
具体产品2
*/

模式的应用场景

工厂方法模式通常适用于以下场景。

客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等。
创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口。
客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌

当需要生成的产品不多且不会增加，一个具体工厂类就可以完成任务时，可删除抽象工厂类。这时工厂方法模式将退化到简单工厂模式。

class TypeB(object):
    def __init__(self):
        pass

class TypeA(object):
    def __init__(self):
        pass

class AbstractFactory(object):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.type_a = TypeA
        self.type_b = TypeB

    def get_instance_type_a(self):
        return self.type_a()

    def get_instance_type_b(self):
        return self.type_b()

def main():
    abstract_factory = AbstractFactory()
    product_a = abstract_factory.get_instance_type_a()
    product_b = abstract_factory.get_instance_type_b()

if __name__ == '__main__':
    main()