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Design Pattern: Factory Method 模式

 
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  考虑一个状况,您所经营的工厂正在生产一个新的电视机产品,现在有一个问题发生了,您的电视机产品所有的组件都可以自行生产,像是操作面版、电源、摇控装置等等等,但荧幕却必须依赖另一个厂商或子厂商供应,这时您怎么办?

  您不能将生产进度停下了,相反的您必须确定一些事情,您知道有关于荧幕控制的所有介面,您可以将这些对介面的操作沟通先实现,等到荧幕到了,直接将荧幕与您的半成品组合起来,一个完整的成品即可出厂。

  Factory Method模式在一个抽象类中留下某个创建元件的抽象方法没有实作,其它与元件操作相关联的方法都先依赖于元件所定义的介面,而不是依赖于元件的实现,当您的成品中有一个或多个元件无法确定时,您先确定与这些元件的操作介面,然后用元件的抽象操作介面先完成其它的工作,元件的实作(实现)则推迟至实现元件介面的子类完成,一旦元件加入,即可完成您的成品。

  再举一个例子,假设您要完成一个文件编辑器,您希望这个编辑器可以适用于所有类型的档案编辑,例如RTF、DOC、TXT等等,尽管这些文件有着不同的格式,您先确定的是这些文件必然具备的一些操作介面,例如储存、开启、关闭等等,您用一个IDocument类型来进行操作,这么一来这个框架就无需考虑实际的储存、开启等细节是如何进行的。

以下 UML 类别图来表现以下的概念:
factoryMethod-1.jpg


  AbstractEditor中的createDocument()方法是个抽象方法,因为框架不知道您将实现一个什么类型的文件,这个抽象方法将推迟至继承AbstractEditor的子类中实现。

  这个架构可用以下简单的示意程式来作示范,当中实现了一个RTFDocument,虽然在AbstractEditor中并不知道我们会套用这个RTFDocument,但您可以看到,透过多型操作,您的框架可以进行对文件的相关操作。

AbstractEditor.java
    public abstract class AbstractEditor {
        private IDocument document;
        public abstract IDocument createDocument();
        public void newDocument() {
             document = createDocument();
             document.open();
        }
        public void saveDocument() {
             if(document != null)
                 document.save();
         }
        public void closeDocument() {
             if(document != null)
                 document.close();
         }
    }

IDocument.java
    public interface IDocument {
        public void open();
        public void save();
        public void close();
    } 

RTFEditor.java
    public class RTFEditor extends AbstractEditor {
         public IDocument createDocument() {
             return new RTFDocument();
         }
    }                

RTFDocument.java
    public class RTFDocument implements IDocument {
        public RTFDocument() {
          System.out.println("建立RTF文件");
       }
        public void open() {
             System.out.println("开启文件");
        }
        public void save() {
             System.out.println("储存文件");
         }
        public void close() {
             System.out.println("关闭文件");
         }
    }

  将Factory Method的结构绘出如下:
factoryMethod-2.jpg


  Factory Method中的AbstractOperator中拥有一个抽象的factoryMethod()方法,它负责生成一个IProduct类型的物件,由于目前还不知道将如何实现这个类型,所以将之推迟至子类别中实现,在AbstractOperator中先实现IProduct操作介面沟通的部份,只要介面统一了,利用多型操作即可完成各种不同的IProduct类型之物件操作。
  也就是说,对AbstractOperator来说,其操作的IProduct是可以抽换的。

我的小结:一个典型的使用接口界定开发规则的例子。
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