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Typescript 设计模式之工厂方法

一、简介

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式,它属于类创建型模式。

在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成,即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

二、优缺点

优点

  • 在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。
  • 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象,而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
  • 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合 “开闭原则”。

缺点

  • 在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。

三、应用场景

  • 一个类不知道它所需要的对象的类:在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可,具体的产品对象由具体工厂类创建;客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
  • 一个类通过其子类来指定创建哪个对象:在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。

四、模式结构

工厂方法模式包含以下角色:

  • Product:抽象产品
  • Concrete Product:具体产品
  • Factory:抽象工厂
  • ConcreteFactory:具体工厂

factory-method

五、实战

具体实现

定义 Product 接口

export interface Product {
    use(param?: any): void;
}

创建 ConcreteProductA 类

export class ConcreteProductA implements Product {
    use(param?: any): void {
      console.log("ConcreteProductA's use method has been called!");
    }
}

创建 ConcreteProductB 类

export class ConcreteProductB implements Product {
    use(param?: any): void {
      console.log("ConcreteProductB's use method has been called!");
    }
}

定义 Factory 抽象类

export abstract class Factory {
    abstract createProduct(type: string): Product;
}

创建 ConcreteFactory 类

export class ConcreteFactory extends Factory {
    createProduct(type: string): Product {
      if (type === "A") {
        return new ConcreteProductA();
      } else if (type === "B") {
        return new ConcreteProductB();
      }
      return null;
    }
}

使用示例

export function show(): void {
      const productFactory: ConcreteFactory = new FactoryMethodPattern.ConcreteFactory();
      const productA: FactoryMethodPattern.Product = productFactory.createProduct("A");
	  const productB: FactoryMethodPattern.Product = productFactory.createProduct("B");
	  productA.use();
	  productB.use();
}
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