Android源码学习之工厂方法模式应用及优势介绍

简介

工厂方法模式是一种常用的创建型设计模式，它主要解决了如何有效率地创建复杂对象的问题。在Android源码中，我们会发现很多地方都应用了工厂方法模式，比如LayoutInflater的实现、RecyclerView.Adapter的实现等等，因此学好工厂方法模式对于理解Android源码非常重要。

工厂方法模式介绍

工厂方法模式是指定义一个创建对象的接口，但是让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化延迟到其子类中进行。

工厂方法模式包含四个角色：

1. 抽象工厂角色：定义所有创建对象的接口，可以是抽象类、接口或者抽象具体类。
2. 具体工厂角色：具体实现创建对象方法的类
3. 抽象产品角色：所有对象的父类或接口
4. 具体产品对象：具体工厂生产的对象实例

工厂方法模式示例

下面用一个简单的例子来说明工厂方法模式的实现过程。

首先定义抽象产品角色 Message，其中包含一个抽象方法 send：

public abstract class Message {
    public abstract void send(String message);
}

然后定义具体产品角色 Email 和 SMS，实现 Message 接口：

public class Email extends Message {
    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println("发送邮件： " + message);
    }
}

public class SMS extends Message {
    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println("发送短信： " + message);
    }
}

接着定义抽象工厂角色 MessageFactory，其中包含创建 Message 对象的抽象方法 createMessage：

public abstract class MessageFactory {
    public abstract Message createMessage();
}

然后定义具体工厂角色 EmailFactory 和 SMSFactory，实现 MessageFactory 接口：

public class EmailFactory extends MessageFactory {
    @Override
    public Message createMessage() {
        return new Email();
    }
}

public class SMSFactory extends MessageFactory {
    @Override
    public Message createMessage() {
        return new SMS();
    }
}

最后，在客户端中使用具体工厂角色中的 createMessage 方法来获得 Message 对象：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MessageFactory factory = new EmailFactory();
        Message message = factory.createMessage();
        message.send("Hello World!");
    }
}

在上面的代码中，我们用 EmailFactory 创建了一个 Email 对象，并通过 send 方法发送了一条消息。

工厂方法模式的优势

工厂方法模式有以下几个优势：

1. 可以对客户端隐藏对象创建的细节，将对象的创建和使用分离。
2. 可以方便地扩展工厂和产品，简化了系统的设计。
3. 符合面向对象编程的开闭原则，当需要增加新的产品时只需要增加具体产品和对应的工厂即可。

Android源码中的工厂方法模式应用示例

现在我们来看一个Android源码中工厂方法模式的应用示例，以LayoutInflater为例。

在Android中，Activity的 setContentView 方法可以用来设置布局。在 setContentView 方法中，会调用 LayoutInflater 的 inflate 方法，将前面 Activity 中设置的布局 XML 文件解析成对应的View对象。

下面是 LayoutInflater 实现中对应的代码：

View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot)
{
    // 省略部分代码

    LayoutInflater.Factory factory = getFactory();
    if (factory != null) {
        view = factory.onCreateView(name, context, attrs);
    }

    // 省略部分代码

    return view;
}

在上面的代码中，LayoutInflater 会先判断是否设置了 Factory，并通过 Factory 的 onCreate 方法创建对应的View对象。如果没有设置 Factory，则使用默认的 View 创建逻辑创建View对象。

这里的 Factory 就是一个工厂方法模式的实现，我们可以通过自定义Factory来扩展LayoutInflater的功能，非常方便。

再来看一个工厂方法模式在RecyclerView.Adapter实现中的应用示例。

在RecyclerView中，需要我们自己定义一个Adapter来绑定数据和实现视图的创建。在Adapter 中，会用到ViewHolder来缓存视图中的子View。

下面是RecyclerView.Adapter的实现中，ViewHolder 的创建代码：

public abstract static class Adapter<VH extends ViewHolder> {
    // 省略部分代码

    public abstract VH onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType);

    // 省略部分代码
}

public static abstract class ViewHolder {
    // 省略部分代码

    public ViewHolder(View itemView) {
        super(itemView);
    }
}

在上面的代码中，ViewHolder 是抽象产品角色，由 Adapter 中的具体工厂角色来创建。

我们只需要在Adapter的子类中实现 onCreateViewHolder 方法，并在 onCreateViewHolder 方法中返回对应的 ViewHolder（具体产品角色）对象即可。这样就可以很方便地实现RecyclerView的Adapter功能，并且可以扩展各种类型的ViewHolder。

总结

工厂方法模式是一种常用的设计模式，通过把对象的创建和具体的实现分离，达到了更好的解耦和复用效果。在Android中的应用也非常广泛，如LayoutInflater和RecyclerView.Adapter的实现都是使用了工厂方法模式，因此学习工厂方法模式对于理解Android源码非常重要。