【Design Pattern】4：Factory Method Pattern 工廠方法模式 (創造)

上一篇：Decorator Pattern 裝飾者模式、修飾模式 (結構)

Introduction 簡介

1. 封裝物件 Product 的建立
2. 設計守則：open/close，擴充開放，對修改封閉
3. 設計守則：Dependency Inversion Principle，依賴抽象類別，不依賴具象類別
   • 話不能說的太死，盡量講一些概念性的東西
   • programming to an interface, not an implementation

工廠模式種類

1. Simple Factory Pattern
2. Factory Method Pattern
3. Abstract Factory Pattern

Simple Factory Pattern 簡單工廠模式

Character 角色

1. Factory：負責創建特定類型物件(Product)
2. Product：創建物件的的共同特性，interface/abstract class
3. ConcreteProudct

Definition 定義

1. Static Factory 靜態工廠
2. 隱藏物件建立細節
3. 讓元件的創建，不用讓用戶端自行負責

Static Method 靜態方法

• Simple Factory Pattern 並未強制一定要使用 static method
• 只是經常有此種寫法，才會又名為 Static Factory
• 使用靜態方法來簡單地隱藏物件建立細節

//SimpleFactory
//public Product createProduct(String name) {}

//經常加上 static
public static Product createProduct(String name) {}

• 靜態方法範例：Link

Disadvantage 缺點

1. 系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，在產品類型較多時，有可能造成工廠邏輯過於復雜，不利於系統的擴展和維護
2. 如果每次新增一個 Product 子類別後，都必須修改 Factory class 中 CreateProduct() 的 判斷式的話，這樣做不符合物件導向設計的 Open-Closeed Principle(開放-封閉原則) 精神。

Example

1. 飲料工廠

   

2. 冒險者訓練營 (冒險者的工廠)

   

3. 形狀工廠

   

Code 程式碼範例

• Link：https://github.com/SpicyBoyd/Design-Pattern-Example/tree/master/simple_factory

Factory Method Pattern 工廠方法模式

Character 角色

1. Factory：負責創建特定類型物件(Product)，interface/abstract class
2. Product：創建物件的的共同特性，interface/abstract class
3. ConcreteFactory
4. ConcreteProudct

Definition 定義

1. Creational 模式
   • Factory = Creator = Operator
2. 讓 class 把實體化的動作，交由子類別進行
3. 將 Factory 抽象化：interface

Comparison 比較

	說明
Simple Factory	工廠直接負責管理所有的產品，利用if else 或 switch case判斷式來產生產品
Factory Method	工廠提升為一個抽象概念，實際上產生產品的是實作工廠概念的實體工廠

Disadvantage 缺點

1. 可能產生大量的工廠子類別
2. ConcreteFactory 跟 ConcreteProduct 會成對的增加

Example

1. 飲料工廠

   

2. 冒險者訓練營 (冒險者的工廠)

   

3. 點餐檯 (食物的工廠)

   

Code 程式碼範例

• Link：https://github.com/SpicyBoyd/Design-Pattern-Example/tree/master/factory_method

Abstract Factory Pattern 抽象工廠模式

Character 角色

1. Factory：負責創建特定類型物件(Product)，interface/abstract class
2. Product：創建物件的的共同特性，interface/abstract class
   • 可以有兩個以上的抽象 Product
3. ConcreteFactory
4. ConcreteProudct

Definition 定義

1. 增加了第二組以上Product的概念
2. 提供一個建立一系列相關物件的介面，而無需指定它們具體的類別

Comparison 比較

	說明
Factory Method	注重的是如何產生一個物件 product
Abstract Factory	注重在多個product的抽象關係，這些product之間有抽象關係

Advantage 優點

1. 工廠方法、抽象工廠模式，都在實踐一個重要的觀念－－把客戶端與實際產生的物件（產品）隔離，便於日後的擴充不互相影響 → open/close
2. 高內聚低耦合
3. open/close：僅限增加 Concrete Factory 和 Product

Disadvantage 缺點

• 若增加 Abstract Product，則Abstract Factory, Concrete Factory會需要修改

Example

1. 裝備製造工廠

   • 戰士裝備工廠
   • 弓手裝備工廠

   

2. 食物工廠

   • 主食工廠
   • 湯品工廠

   

3. 視窗程式中視感（Look-and-feel）元件的調換

Code 程式碼範例

• Link：https://github.com/SpicyBoyd/Design-Pattern-Example/tree/master/abstract_factory

總整理

Abstract Factory Pattern

Factory Method Pattern

Simple Factory Pattern

Extensive Reading 延伸閱讀

1. 反射工廠：http://rockssdlog.blogspot.com/2012/04/design-pattern_26.html
2. 反射工廠：http://blog.amowu.com/2009/08/factory-pattern.html

Reference 參考資料

1. 圖片：https://en.wikipedia.org/wiki/Factory_(object-oriented_programming)
2. [Design Pattern] 簡單工廠模式 (Simple Factory Pattern) 不怕飲料有幾種：https://dotblogs.com.tw/joysdw12/2013/06/23/design-pattern-simple-factory-pattern
3. 圖片：https://skyyen999.gitbooks.io/-study-design-pattern-in-java/content/simpleFactory.html
4. 圖片：https://www.tutorialspoint.com/design_pattern/factory_pattern.htm
5. 圖片：https://www.youtube.com/watch?v=EdIwFK0gCm4
6. [Design Pattern] 工廠方法模式 (Factory Method Pattern) 各自的飲料工廠：https://dotblogs.com.tw/joysdw12/2013/09/12/design-pattern-factory-method-pattern
7. 舉例淺顯易懂：http://rockssdlog.blogspot.com/2012/04/design-pattern_19.html
8. 舉例淺顯易懂：https://skyyen999.gitbooks.io/-study-design-pattern-in-java/content/abstractFactory1.html
9. Chapter 3 抽象工廠模式：https://rongli.gitbooks.io/design-pattern/content/chapter3.html
10. 設計模式 - 工廠方法及抽象工廠：https://blog.techbridge.cc/2017/05/22/factory-method-and-abstract-factory/

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