簡單工廠模式

概念

簡單工廠模式屬于創建型模式，又叫做靜態工廠方法（Static Factory Method），簡單工廠模式是由一個工廠物件決定創建哪一種產品類實體，在簡單工廠模式中，可以根據引數的不同回傳不同類的實體，簡單工廠模式專門定義一個類來負責創建其他類的實體，被創建的實體通常都具有共同的父類，簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式，可以理解為不同工廠模式的一個特殊實作

值得注意的是，簡單工廠模式并不屬于GOF設計模式之一，但是他說抽象工廠模式，工廠方法模式的基礎，并且有廣泛得應用

模式結構

組成

從上圖中可以看出，簡單工廠模式由三部分組成：具體工廠、抽象產品和具體產品：

• 工廠類（Creator）：這是本模式的核心，含有一定的商業邏輯和判斷邏輯，在java中，它往往由一個具體的類實作
• 抽象產品（AbstractProduct）：它一般是具體產品繼承的父類或者實作的介面，在Java中，由介面或者抽象類實作
• 具體產品（ConcreteProduct）：工廠類所創建的物件就是此角色的實體，在java中 由一個具體的類實作

實體分析

需求：有蘋果類和香蕉類，他們都有get方法，通過主函式對它們進行實體化，并呼叫get方法

方式一：最基本的實體化

Apple.java:

public class Apple {
    /**
     * 采集蘋果
     */
	public void get(){
    	System.out.println("采集蘋果");
		}
}

Banana.java:

public class Banana {
    /**
     * 采集香蕉
     */
	public void get(){
    	System.out.println("采集香蕉");
	}
}

MainClass.java:

public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 最基本的實體化方式
         */
        //實體化一個Apple
        Apple apple = new Apple();
        //實體化一個Banana
        Banana banana = new Banana();
		
        apple.get();
        banana.get();
    }
}

方式二：都有get方法，我們可以用多型的方式抽象出一個介面類實作

Fruit.java：

public interface Fruit {
    public void get();
}

Apple.java:

public class Apple implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法
    public void get(){
        System.out.println("采集蘋果");
    }
}

Banana.java:

public class Banana implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法
    public void get(){
        System.out.println("采集香蕉");
    }
}

MainClass.java:

public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 多型的實體化方式
         */
        Fruit apple = FruitFactory.getApple();
        Fruit banana = FruitFactory.getBanana();

        apple.get();
        banana.get();
    }
}

方式三：新增一個工廠類實作物件的創建和主要邏輯

FruitFactory：

public class FruitFactory {
    /**
     * 獲得Apple類的實體
     */
    public static Fruit getApple(){
        return new Apple();
    }

    /**
     * 獲得Banana類的實體
     */
    public static Fruit getBanana(){
        return new Banana();
    }
}

Fruit.java：不變

public interface Fruit {
    public void get();
}

Apple.java:不變

public class Apple implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法    
    public void get(){
        System.out.println("采集蘋果");
    }
}

Banana.java:不變

public class Banana implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法
    public void get(){
        System.out.println("采集香蕉");
    }
}

MainClass.java:不變

public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 通過工廠類的靜態方法實體化
         */
        Fruit apple = FruitFactory.getApple();
        Fruit banana = FruitFactory.getBanana();

        apple.get();
        banana.get();
    }
}

方式四：優化工廠類一，呼叫相同的方法，通過傳參的方式實體化

FruitFactory：

public class FruitFactory {
    public static Fruit getFruit(String type) throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        /**
         * 對引數的判斷并回傳實體
         */
        if (type.equalsIgnoreCase("apple")){
            return Apple.class.newInstance();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("banana")){
            return Banana.class.newInstance();
        } else {
            System.out.println("找不到相應的實體化類");
            return null;
        }
    }
}

Fruit.java：不變

public interface Fruit {
    public void get();
}

Apple.java:不變

public class Apple implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("采集蘋果");
    }
}

Banana.java:不變

public class Banana implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("采集香蕉");
    }
}

MainClass.java:

public class Mainclass{
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        Fruit apple = FruitFactory.getFruit("apple");
        Fruit banana = FruitFactory.getFruit("banana");
        apple.get();
        banana.get();
    }
}

方式五：優化工廠類二，通過反射類名進一步優化實體化程序

FruitFactory：

public class FruitFactory {
    public static Fruit getFruit(String type) throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        
		Class fruit = Class.forName(type);
        return (Fruit)fruit.newInstance();
    }
}

Fruit.java：不變

public interface Fruit {
    public void get();
}

Apple.java:不變

public class Apple implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("采集蘋果");
    }
}

Banana.java:不變

public class Banana implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("采集香蕉");
    }
}

MainClass.java:

public class Mainclass{
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        Fruit apple = FruitFactory.getFruit("Apple");
        Fruit banana = FruitFactory.getFruit("Banana");
        apple.get();
        banana.get();
    }
}

優點

• 工廠類含有必要的判斷邏輯，可以決定在什么時候創建哪一個產品類的實體，客戶端可以免除直接創建產品物件的責任，而僅僅“消費”產品；簡單工廠模式通過這種做法實作了對責任的分割，它提供了專門的工廠類用于創建物件
• 客戶端無須知道所創建的具體產品類的類名，只需要知道具體產品類所對應的引數即可，對于一些復雜的類名，通過簡單工廠模式可以減少使用者的記憶量
• 通過引入組態檔，可以在不修改任何客戶端代碼的情況下更換和增加新的具體產品類，在一定程度上提高了系統的靈活性
• 當需要引入新的產品是不需要修改客戶端的代碼，只需要添加相應的產品類并修改工廠類就可以了，所以說從產品的角度上簡單工廠模式是符合“開-閉”原則的

缺點

• 由于工廠類集中了所有產品創建邏輯，工廠類一般被我們稱作“全能類”或者“上帝類”，因為所有的產品創建他都能完成，這看似是好事，但仔細想想是有問題的，比如全國上下所有的事情都有國家主義一個人干會不會有問題，當然有！一旦不能正常作業，整個系統都要受到影響
• 使用簡單工廠模式將會增加系統中類的個數，在一定程式上增加了系統的復雜度和理解難度
• 系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，在產品型別較多時，有可能造成工廠邏輯過于復雜，不利于系統的擴展和維護，所以說從工廠的角度來說簡單工廠模式是不符合“開-閉”原則的
• 簡單工廠模式由于使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法形成基于繼承的等級結構

適用場景

1. 工廠類負責創建的物件比較少：由于創建的物件較少，不會造成工廠方法中的業務邏輯太過復雜
2. 客戶端只知道傳入工廠類的引數，對于如何創建物件不關心：客戶端既不需要關心創建細節，甚至連類名都不需要記住，只需要知道型別所對應的引數

標籤：設計模式

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