开发人员的工厂方法模式

开发人员的工厂方法模式

在上一篇文章中，我们概述了 设计模式 的定义，它们的类别以及它们在软件开发中的重要性。在本文中，让我们深入探讨第一个被广泛使用的名为" 工厂方法模式"的 设计模式。

什么是工厂方法模式？

工厂方法模式（或简称为工厂模式）是一种创建模式，它使用工厂方法来处理创建对象的问题，而无需指定将要创建的对象的确切类。这是通过调用工厂方法创建对象来完成的，该方法在接口中指定并由子类实现，或者在基类中实现并可选地由派生类覆盖 - 而不是通过调用构造函数。

问题

想象一下，您是一个名为LogisticsApp的物流管理应用程序的创建者。您的应用程序的第一个版本只能通过卡车处理运输，因此您当前的大部分代码都在Truck类中。

过了一段时间，您的应用程序在物流社区变得非常受欢迎。每天您都会收到海运公司提出的数十项要求，将海运物流纳入您的应用程序。

作为LogisticsApp的创建者，您对目前的成功感到非常满意。但是，在考虑将海运物流代码纳入您的应用程序的方法时，您突然意识到有许多问题等待解决。

目前，最大的问题是您当前的大部分代码已经与 Truck 类相关联。将 Ship 类添加到应用程序中需要对整个代码库进行更改。此外，如果您以后决定向应用添加其他类型的传输，则可能需要再次进行所有这些更改。 目前，为程序添加一个新类是一个很大的问题，因为其余代码已经耦合到Truck类

解

幸运的是，有一种设计模式可以帮助您解决这个问题，即工厂方法模式。根据其定义，工厂方法模式建议您使用特殊工厂方法调用替换直接对象构造调用（使用new运算符）。实际上，仍然通过new运算符创建对象，但是它是从工厂方法中调用的。工厂方法返回的对象通常称为 "产品"。

乍一看，这种变化可能看起来毫无意义：我们只是将构造函数调用从程序的一部分移动到另一部分。但是，请考虑这一点：现在您可以覆盖子类中的工厂方法并更改方法创建的产品类。

结构体

工厂方法模式的结构由4个重要组成部分组成：产品，混凝土产品，创造者和混凝土创造者。 工厂方法模式的结构

• Product 声明了接口，该接口对于创建者及其子类可以生成的所有对象是通用的。
• Concrete Products是产品界面的不同实现。
• Creator类声明返回新产品对象的工厂方法。重要的是此方法的返回类型与产品界面匹配。
• Concrete Creators覆盖基础工厂方法，因此它返回不同类型的产品。

请注意，工厂方法不必 始终 创建 新实例。它还可以从缓存，对象池或其他源返回现有对象。

何时使用工厂方法模式？

工厂方法模式在以下情况下真正发挥作用：

• 不要提前知道你需要什么类对象。
• 您希望将产品创建代码集中到程序中的一个位置，使代码更易于支持和交互。
• 想要封装对象创建，并且不希望用户必须知道每个子类。

物流应用问题的解决方案

让我们使用工厂方法模式来解决将海运物流纳入您的LogisticsApp的问题。

我们可以看到卡车和船舶有以下相似之处：

• 它们是不同类型的运输工具
• 他们都提供了一些东西

考虑到这一点，我们将创建一个名为 Transport 的接口，它将提供 deliver（） 方法。

<?php interface Transport { public function deliver(): string; } ?>`

接下来，让我们创建两个名为Truck and Ship的具体产品类。这些类都实现了 Transport 接口，因此它们都必须覆盖 deliver 方法。

<?php class Truck implements Transport { public function deliver(): string { return "Truck: Deliver by land in a box."; } }`

class Ship implements Transport { public function deliver(): string { return "Ship: Deliver by sea in a container."; } } ?>`

之后，让我们创建一个名为 Logistics 的创建者类，这个类的主要职责是提供 createTransport（） ---一个返回与 Transport 接口匹配的对象的抽象方法。它的定义将由具体的创建者类提供。

<?php abstract class Logistics { public function planDelivery(string $transportType): string { $transport = $this->createTransport($transportType); echo $transport->deliver();`

 } abstract public function createTransport(string $transporType): Transport; } ?>`

最后，让我们创建两个名为 RoadLogistics 和 SeaLogistics的 具体创建者类：

<?php class RoadLogistics extends Logistics { public function createTransport(string $transportType) { if(strtolower($transportType) === strtolower("Truck")) { return new Truck; } } }`

class SeaLogistics extends Logistics { public function createTransport(string $transportType) { if(strtolower($transportType) === strtolower("Ship")) { return new Ship; } } } ?>`

而已！我们已完成为LogisticsApp设置工厂方法模式。让我们执行下面的代码来查看最终结果：

$roadLogistics = new RoadLogistics; $seaLogistics = new SeaLogistics;`

$transport = $roadLogistics->planDelivery("Truck"); $transport->delivery();`

echo "\n";`

$transport = $seaLogistics->planDelivery("Ship"); $transport->delivery();`

结果：

Truck: Deliver by land in a box. Ship: Deliver by sea in a container.`

现在，使用工厂方法的代码（通常称为客户端代码）看不到各个子类返回的实际产品之间的差异。客户端将所有产品视为抽象 传输 。物流运输的类型（RoadLogistics，SeaLogistics）将决定将使用的确切运输类型。因此，现在您可以根据需要添加任意数量的新传输类型，而无需无意中影响现有代码库。真棒！ = d

工厂方法模式的利弊

优点

• 工厂方法模式有助于防止创建者与具体产品之间的紧密耦合。
• 使用工厂方法模式，您可以将产品创建代码集中到程序中的一个位置，使代码更易于支持和交互。
• 通过使用工厂方法模式，您可以在不破坏现有客户端代码的情况下将新类型的产品引入程序。

缺点

• 代码可能会变得更加复杂，因为您需要引入许多新的子类来实现该模式。

结论

在本文中，我们学到了很多关于工厂方法模式的知识。我希望这种设计模式将成为未来某个软件开发问题的完美解决方案。

在本系列的下一篇文章中，我们将了解一个名为Abstract Factory Pattern的Factory Method Pattern的兄弟。敬请关注！ = d

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