1
2020年4月19日

架构分析与设计模
式
文档仅供参考

2
2020年4月19日

摘要：一个设计模式是针对某一类问题的最佳解决方案，而且已
经成功应用于许多系统的设计中，它解决了在某种特定情境中重
复发生的某个问题，因此设计模式能够被定义为：设计模式是从
许多优秀的软件系统中总结出成功的可复用的设计方案。
1.
关键字：工厂方法模式、简单的程序实现、架构分析、设计模
式

工厂方法模式
2. 工厂方法模式的介绍
工厂方法(Factory Method)模式的意义是定义一个创立产
品对象的工厂接口，将实际创立工作推迟到子类当中。核心工
厂类不再负责产品的创立，这样核心类成为一个抽象工厂角
色，仅负责具体工厂子类必须实现的接口，这样进一步抽象化
的好处是使得工厂方法模式能够使系统在不修改具体工厂角色
的情况下引进新的产品。

1.1工厂方法模式角色与结构
抽象工厂(Creator)角色：是工厂方法模式的核心，与应用程
序无关。任何在模式中创立的对象的工厂类必须实现这个接口。

具体工厂(Concrete Creator)角色：这是实现抽象工厂接口的具
体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，而且受到应用程序
调用以创立产品对象。
文档仅供参考
3
2020年4月19日

抽象产品(Product)角色：工厂方法模式所创立的对象的超类型，
也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在上图中，这个
角色是Light。

具体产品(Concrete Product)角色：这个角色实现了抽象产品角
色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创立，它们之间
往往一一对应。

1.2工厂方法模式的应用
工厂方法经常见在以下两种情况中:
第一种情况是对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具
体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。Java
Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。
第二种情况，只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟
是哪个工厂为生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产
者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回
给使用者，而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。

1.3工厂方法模式的适用环境
在以下情况下能够使用工厂方法模式：
（1）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
文档仅供参考
4
2020年4月19日

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
厂类创立；客户端需要知道创立具体产品的工厂类。

（2）一个类经过其子类来指定创立哪个对象：在工厂方法模式
中，对于抽象工
厂类只需要提供一个创立产品的接口，而由其子类来确定具体要
创立的对象，
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。

（3）将创立对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端
在使用时能够
无需关心是哪一个工厂子类创立产品子类，需要时再动态指定，
可将具体工厂类
的类名存储在配置文件或数据库中。

2简单的程序实现
下面是一个简单的水果生产程序，描述农场种植水果的过
程，目的是经过此次设计更进一步了解工程设计模式，加强编
程的结构化能力。

2.1程序设计
程序设计如下：
文档仅供参考
5
2020年4月19日

在这个系统里需要描述下列的水果：
葡萄Grape
草莓Strawberry
苹果Apple
水果生产的过程就是生长，成熟后采摘。那么一个自然的作
法就是建立一个各种水果都适用的接口，以便与农场里的其它植
物区分开。水果接口规定出所有的水果必须实现的接口，包括任
何水果类必须具备的方法：种植plant()，生长grow()以及收获
harvest()。

代码清单1：接口Fruit 的源代码
public interface Fruit {
// 生长
void grow();

//收获
void harvest();

//种植
void plant();
}