简单工厂模式

引言

        简单工厂模式并不属于23种设计模式，它是工厂方法模式的“小弟”，由于日常编程中大家会经常用到，只不过没有察觉，因此下文将详解简单工厂模式。

1.概念

        简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

2.一般的模式结构图

3.模式分析

        Product：抽象产品角色，即抽象类，它是工厂类所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法，它的引入将提高系统的灵活性，使得在工厂类中只需定义一个通用的工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。

        核心代码如下：

public abstract class Product{//产品的公有方法和属性;}

        ConcreteProduct：具体产品角色（ConcreteProductA和ConcreteProductB），即具体产品类，它是简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。

        核心代码如下：

public class ConcreteProductA extends Product {//实现Product中的方法;}public class ConcreteProductB extends Product {//实现Product中的方法;}

        Factory：工厂角色，即工厂类，它是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有产品实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象，而无需直接使用new关键字创建实例。在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod()，它的返回类型为抽象产品类型Product。

        核心代码如下：

public class Factory{public static Product factoryMethod(String arg){if(arg.equalslgnoreCase("A")){return new ConcreteProductA();}else if(arg.equalsignoreCase("B")){return new ConcreteProductB();}else{//其他业务逻辑;}}}

4.具体实例结构

        Shape：抽象产品类，包含具体产品类的公有方法draw()，表示绘制图形。实例代码如下：

    public abstract class Shape{public abstract void draw();}

        Circle：具体产品类，继承抽象产品类Shape，并实现了draw()方法，该方法表示绘制圆形。实例代码如下：

    public class Circle extends Shape{public void draw(){System.out.println("圆");}}

        Rectangle：具体产品类，继承抽象产品类Shape，并实现了draw()方法，该方法表示绘制矩形。实例代码如下：

    public class Rectangle extends Shape{public void draw(){System.out.println("矩形");}}

        ShapeFactory：工厂类，内部实现工厂方法，接受参数arg，根据参数的值创建不同的具体产品对象，返回抽象产品类Shape。实例代码如下：

    public class ShapeFactory{public static Shape getShape(String arg){if(arg.equalsIgnoreCase("circle")){return new Circle();}else if(arg.equalsIgnoreCase("rectangle")){return new Rectangle();}else{System.out.println("请输入正确形状!");return null;}}}

        该形状绘制实例的模式结构图如下：

        在main方法中调用工厂类的方法，结果如下：

    public static void main(String[] args) {Shape shape1 = ShapeFactory.getShape("circle");shape1.draw();Shape shape2 = ShapeFactory.getShape("rectangle");shape2.draw();}

5.优缺点

        主要优点如下：

        (1)工厂类的工厂方法包含必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。

        (2)客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度减少使用者的记忆量。

        (3)通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

        主要缺点如下：

        (1)由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。

        (2)使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数(引入了新的工厂类)，增加了系统的复杂度和理解难度。

        (3)系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。（违反开闭原则）

        (4)简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

6.适用场景

        (1)工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。

        (2)客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。