Android中的設計模式-Factory 方法模式

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簡單工廠&Factory 方法

一直以來總是分不清簡單工廠，Factory 方法，抽象工廠這三個設計模式的區別，倒不是不理解其區別，而是總是記憶混淆，傻傻分不清楚，所以再重新總結一下區別，並記錄下來，下次再混淆時，可以拿出來看看。這節先說簡單工廠和Factory 方法，下一節再說抽象工廠。

Factory 方法中其實就包含了簡單工廠，簡單工廠也稱為靜態Factory 方法，

簡單原廠模式（Simple Factory）類圖

簡單原廠模式又稱為靜態Factory 方法模式，是Factory 方法模式的一種，簡單原廠模式的實質是由一個工廠類根據傳入的參數，動態決定應該建立哪一個產品類（這些產品類繼承自一個父類或介面）的執行個體。注意這裡工廠類傳入的參數，是工廠類建立產品的依據，可以是一個字串，也可以是自己定義的Enum或者Int值。

以一個汽車工廠為例，可以生產3種不同類型的汽車，SUV，Sedan,MPV，每個汽車都有drive方法。如果不使用簡單工廠而是直接建立的話，如下面的例子。

public class User {    public static SUV suv;    public static void main(String[] args) {        suv=new SUV();        suv.drive();    }}class SUV{    public void drive(){        System.out.println("SUV is driving");    }}class Sedan{    public void drive(){        System.out.println("Sedan is driving");    }}class MPV{    public void drive(){        System.out.println("MPV is driving");    }}

乍看起來沒問題，想要什麼產品，那就直接建立一個就好了，不過問題在於，對於使用產品的類，只能持有對應產品的對象，例如上面的例子，我持有SUV的對象，然後建立SUV的對象，當有一天有了新的產品了，並且需要替換SUV。還需要修改使用的主體。這就使使用產品的主體和產品緊緊耦合在了一起。不利於代碼的複用和拓展。

把上面的代碼稍微修改一下，將所有車輛抽象為一個Vehicle介面，讓User持有一個Vehicle對象，建立一個工廠類，根據傳入的參數不同，返回不同的對象給User使用。並且工廠類建立產品的函數是靜態，這樣就不需要先建立一個工廠類了。

代碼：

interface Vehicle{    public void drive();}class SUV implements Vehicle {    @Override    public void drive(){        System.out.println("SUV is driving");    }}class Sedan implements Vehicle{    @Override    public void drive() {        System.out.println("Sedan is driving");    }}class MPV implements Vehicle{    @Override    public void drive(){        System.out.println("MPV is driving");    }}enum VehcleType{    suv,sedan,mpv}public class SimpleFactory {    public static Vehicle makeVehicle(VehcleType type){        switch(type){        case suv:            return new SUV();        case sedan:            return new Sedan();        case mpv:            return new MPV();        default:            break;        }        return null;    }}

測試代碼：

public class User {    public static Vehicle mVehicle;    public static void main(String[] args) {        mVehicle=SimpleFactory.makeVehicle(VehcleType.suv);        mVehicle.drive();    }}

這樣就好多了。不過有些情況還是不夠好，比如：
當我需要生產一種新的車型，比如敞篷車 Convertible. 但是我在SimpleFactory.makeVehicle時，並沒有這種車型，那就需要修改SimpleFactory類讓它增加一個case判斷，並建立一個Convertible對象。但是我們並不希望SimpleFactory這個工廠類開放給使用者，也就造成了沒辦法去增加車型。 如何才能讓User任意的增加車型呢？ 這就擴充出了Factory 方法模式

Factory 方法模式（Factory Method）

繼續上面的說，User可以只知道一個Vehicle介面對象和一個Factory介面對象，對於SUV來說它實現了Vehicle介面，同時也需要SUVFactory來實現Factory介面並建立它，這樣對User來說，只需要建立一個SUVFactory對象，然後通過SUVFactory類建立一個SUV對象。 如果客戶自己想增加一個Convertible產品。那隻需要實現自己的Convertible類和ConvertibleFactory類。然後用同樣的方式生產即可。

類圖

代碼：車輛相關

public interface Vehicle {    public void drive();}class SUV implements Vehicle {    @Override    public void drive(){        System.out.println("SUV is driving");    }}class Sedan implements Vehicle{    @Override    public void drive() {        System.out.println("Sedan is driving");    }}class MPV implements Vehicle{    @Override    public void drive(){        System.out.println("MPV is driving");    }}

工廠相關

public interface Factory {    public Vehicle makeVehicle();}class SUVFactory implements Factory{    @Override    public Vehicle makeVehicle() {        return new SUV();    }}class SedanFactory implements Factory{    @Override    public Vehicle makeVehicle() {        return new Sedan();    }}class MPVFactory implements Factory{    @Override    public Vehicle makeVehicle() {        return new MPV();    }}

客戶類：
public class User {
public static Vehicle mVehicle;
public static Factory mFactory;
public static void main(String[] args) {
mFactory=new SUVFactory();
mVehicle=mFactory.makeVehicle();
mVehicle.drive();
}

}

這時，我們想要改生產Convertible車輛，只需要增加Convertible和對應工廠，並修改客戶類的實現即可：

class Convertible implements Vehicle{    @Override    public void drive(){        System.out.println("Convertible is driving");    }}

class ConvertibleFactory implements Factory{    @Override    public Vehicle makeVehicle() {        return new Convertible();    }}

public class User {    public static Vehicle mVehicle;    public static Factory mFactory;    public static void main(String[] args) {        mFactory=new ConvertibleFactory();        mVehicle=mFactory.makeVehicle();        mVehicle.drive();    }}

這時，生產出來的就是Convertible產品了。
設計模式的應用還是要根據其使用情境來決定，簡單工廠升級為Factory 方法，是因為需要封裝工廠類，提供給客戶類最大的自由和擴充性，但又對工廠的內部邏輯進行封裝。
但不是說簡單工廠就沒有Factory 方法好用，當客戶類User本身也是內部封裝的一部分，我們可以很方便的去修改工廠類，或者產品的增加可能很小，比如Phone，本來就只有GSMPhone，CDMAPhone，過了很久，突然出現了CDMALTEPhone，那也只需要在工廠類中增加這個類的生產即可。也許再出現一個新的XXXPhone也要幾年之後了。

Android中的Factory 方法簡單工廠

Android源碼中有很多的Factory 方法的使用，其中大多是靜態Factory 方法，也即是最開始說的簡單工廠，前面也說過了，使用什麼工廠是根據需求來看的，靜態Factory 方法是Factory 方法的一個特例，雖然不似Factory 方法那麼靈活，但是對於很多不需要建立多個工廠來建造產品的情況下，靜態Factory 方法反而簡單快捷。

例如BitmapFactory，通過public static Bitmap decodeFile(String pathName)靜態方法，從檔案中讀取並建立Bitmap對象。
還比如Telephony中的PhoneFactory，通過public static void makeDefaultPhones(Context context) 靜態方法建立，並通過PhoneFactory.getDefaultPhone()擷取建立好的
還有NetworkStatsFactory，WebViewFactory這些都是簡單工廠的應用。
除了Framework，很多系統應用也用到了Factory 方法，就不一一列舉了。

Factory 方法

Java庫中的ThreadFactory類作為抽象工廠，定義如下：

public interface ThreadFactory {    Thread newThread(Runnable r);}

Android中常用的AsyncTask，在其中就建立了一個具體的工廠(還有MMS應用中的BackgroundLoaderThreadFactory的實現，類似)：

    private static final ThreadFactory  sThreadFactory = new ThreadFactory() {        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);        public Thread newThread(Runnable r) {            return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());        }    };

ThreadFactory的使用一般用在作為建立ThreadPoolExecutor的參數，在ThreadPoolExecutor中調用getThreadFactory().newThread()來建立一個背景工作執行緒，這裡面Runnable可以理解為抽象產品，而Thread則是具體產品。

Android中的設計模式-Factory 方法模式