工厂方法模式与普通抽象类实现

Question

我试图了解工厂方法模式。 , but now I don't get why it's actually called a "pattern". 我设法将其与区别开来，但现在我不明白为什么它实际上被称为“模式”。 请看下面我的例子：

类图链接

Messenger的示例Java代码：

public String exchangeMessages(String messageToSend) {
   Socket socket = getSocket();
   socket.open();
   socket.send(messageToSend);
   String receivedMessage = socket.receive();
   socket.close();
   return receivedMessage;
}

对于客户 ：

public static void main(String[] args) {
   Messenger messenger = new TCPMessenger("127.0.0.1", 4321);
   String result = messenger.exchangeMessages("Hello!");
   System.out.println(result);
}

如果我理解正确，那么一切都有意义，因为存在exchangeMessages方法。 我们在其中使用了抽象工厂方法 getSocket ，并且由于它，我们：

让子类决定实例化哪个类

但这不只是普通的抽象类实现吗？ 我们利用了TCPMessenger和UDPMessenger共享的代码-对我来说，这不是一种模式，而是每个人都从OOP语言学习的开始就知道的面向对象编程的核心功能！

而且，我认为命名该创造物非常令人困惑。 实际上，我们实际上关心的是exchangeMessages方法，因此Client （使用“模式”的代码的一部分）甚至都不知道Socket类涉及的全部内容。 它更像是一种实现Messenger功能（可以轻松扩展等）的方法，而不是真正创建某些东西的方法。

我是否遗漏了要点，还是我的示例无效？ 拜托，让我知道你对此有何看法。

提前致谢！

Answer 1

对我来说，这不是模式，而是面向对象编程的核心功能

大多数模式都依赖于OOP的核心功能：通过接口进行编程，覆盖，多态等等……

而且，我认为命名该创造物非常令人困惑。 实际上，我们实际上关心的是exchangeMes​​sages方法，因此Client（使用“模式”的代码的一部分）甚至都不知道Socket类涉及的全部内容。 它更像是一种实现Messenger功能（可以轻松扩展等）的方法，而不是真正创建某些东西的方法。

这取决于您采取的观点。
对于诸如TcpManager类的Messenger抽象类的子类，其父类定义了除工厂方法以外的所有方法，它们必须实现以指定Socket getSocket(); 应该回来。
因此，对于子类而言，谈论Socket getSocket()的创建模式是有意义的。

对于Messenger客户端类，情况确实有所不同。
客户甚至可能不需要直接使用此方法。
对于这些类，重要的是确实有一种方法可以无差别地操纵Messenger任何子类。

Answer 2

Factory Method模式是一个简单的模式，但是仍然是一个模式。

您的Client及其与工厂方法的关系

工厂方法模式的“四人一组”（GoF）定义没有特别提到Client是该模式本身的参与者。 实际上， Client最有可能通过其他操作间接使用工厂方法。

在您的情况下， Client不关心使用的是Socket ，而仅关心Messenger 。 但是， Messenger依赖于Socket因为它具有使用Socket对象的某些行为。

因此，尽管Client本身并不关心Socket ，但它关心的是与Socket具有使用依赖关系的Messenger 。

由于Socket本身是抽象的，因此给我们带来了一个问题，因为我们不想针对Socket的不同实现（ TCPSocket和UDPSocket ）多次在exchangeMessages(String)复制相同的逻辑，尤其是当我们可能想要添加更多的逻辑时Socket类将在以后发布。

这是工厂方法模式发挥作用的地方，因为我们可以定义用于在抽象级别交换消息的所有通用行为，但是将实际的Socket实现（ TCPSocket和UDPSocket ）的创建留给Messenger子类（ TCPMessenger和UDPMessenger ）。 。

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讨论工厂方法模式的替代方法

您可以将Socket设置为Messenger的字段，然后使用Strategy模式方法注入它，或者让构造函数将Socket作为参数。 这种方法的一个缺点是，在预期使用此Socket对象时，我们必须将其作为类字段维护对此Socket对象的引用。

但是，使用Factory Method Pattern，仅在需要时在方法exchangeMessages()创建Socket ，然后在方法终止时将其丢弃，这可能会有一些好处。 这是以每次调用exchangeMessages()时必须创建一个Socket对象为代价的，这可能不理想。

您还可以将所需的Socket传递给要使用的exchangeMessages()方法，但是从长远来看，这可能不方便该方法的用户。

如果您的Messenger子类还具有某些不适用于所有类型的Messenger特定行为（新方法/重写的实现），则工厂方法无疑是可行的方法，因为无论如何我们都需要对Messenger进行子类化，并允许我们严格执行该类型。由Factory方法getSocket()创建的Socket 。

也许其他人可以对Factory Method的优缺点做出贡献（特别是在Java中，这是该问题的语言标签），我可以在适当的时候更新此答案。

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您的例子的有效性

关于您的示例是否无效 。 我认为这有助于首先完全了解模式以及重要的类，操作和关系，以便符合Factory Method模式（由GoF指定）。

通过工厂方法模式，您可以在抽象创建者类（在您的情况下为Messenger ）中定义一个操作 （或多个操作），该类将使用某些对象（ 产品 [ Socket ]），而无需事先知道特定产品并推迟其创建（因此称为“ 创建模式 ”一词）到“ 工厂方法” 。

Factory Method本身（ getSocket() ）在Creator类中是抽象的，并将由Concrete Creators （ TCPMessenger ， UDPMessenger ）实现，因此可使用多态来实现对象创建。

Factory方法将返回一个具体产品 （ TCPSocket ， UDPSocket ），并具有适用于抽象Creator类中Operation所使用的所有具体产品类（ Socket ）的返回类型。

操作（S）（ exchangeMessages(String)使用工厂方法 ）将使用接口产品是适用于所有混凝土制品类（由工厂方法返回的混凝土产品 Socket ）。

其结果是，这种模式允许通过执行/子类产品接口/类（或它的子类...）和引入新的混凝土创建者从其工厂方法返回新添加的混凝土制品被添加新混凝土制品类，防止需要重新写你的操作（s）表示，使用本产品 。

这意味着在引入新的混凝土产品 （开放式/封闭式原理）时，我们无需修改现有代码。

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用于工厂方法模式的通用UML

有关UML的一些说明：

• 可以在Creator为factoryMethod()提供默认实现（即返回默认Product ），从而使Creator不再抽象
• 如果需要的话， factoryMethod()可以是public ，但这对模式的意图是肤浅的，因为factoryMethod()主要是由operation()
• Product不必是抽象类，它可以是接口，也可以是具体类

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您的示例的有效性（续）

关于UML（和您的示例），该模式的重要部分用较少的术语表示如下：

必须存在

• Product接口（ 不一定是Java的接口，实际上可以是类或抽象类 ）（在您的情况下是Socket ）
• 实现Product接口的ConcreteProduct类（ TCPSocket ， UDPSocket ）
• 抽象的Creator类（ Messenger ）
• 在Creator类（ getSocket() ）中定义的Product factoryMethod()方法

注意 ： Creator 和 factoryMethod() 通常是抽象的，但是 Creator 可以定义一个默认 Product 删除此要求 。

• Creator类中的operation()方法使用factoryMethod()返回的ConcreteProduct （ exchangeMessages(String) ）
• 至少一个ConcreteCreator类（ TCPMessenger和UDPMessenger ）

这样的

• ConcreteCreator类实现Product factoryMethod()来创建并返回ConcreteProduct
• 抽象的Creator类通过所有Product实现的接口使用ConcreteProduct （由Product factoryMethod()返回Product factoryMethod()

最后两点反映了Creator具有与一个使用依赖Product接口， ConcreteCreator类都有其相应的一个产生依赖性ConcreteProduct类。

再次注意， Client类不是模式本身的一部分（由GoF定义）。

因此，总而言之，如果TCPMessenger和UDPMessenger类正确实现了getSocket()方法（我假设它们实际上是这样做的），则对于上述要求，您的示例将显示为Factory方法。