[设计模式]简单工厂模式

简介 简单工厂模式 (Simple Factory) 又叫静态工厂方法(Static Factory Method)模式。

简单工厂模式通常是定义一个工厂类,这个类可以根据不同变量返回不同类的产品实例

简单工厂模式是一种对象创建型模式可参考 设计模式 创建型模式)。但是简单工厂模式不属于23种Gof设计模式之一。

实例

如何实现一个具有加减乘除基本功能的计算器?

对于这四种运算来说,都需要两个操作数,差别仅在于返回的结果不同。

由此,我们可以抽象化它们的共性,提炼出一个父类。这个类中包含两个操作数,一个返回结果方法,这个方法期望在子类中得以实现。

以下通过具体代码来说明。

图-简单工厂模式结构图

Product (Operation) : 产品角色,简单工厂模式所创建的所有对象的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口

// Product角色,所有实例所共有的公共接口
 abstract class Operation {
 public int numA;
 public int numB;
 public abstract int GetResult();
 }

ConcreteProduct组 : 具体产品角色,实现 Product 中的接口。

// ConcreteProduct 角色,实现 Product 中的接口
 class Add extends Operation {
     @Override
 public int GetResult() {
 return numA + numB;
     }
 }
 
 //ConcreteProduct 角色,实现 Product 中的接口
 class Sub extends Operation {
     @Override
 public int GetResult() {
 return numA - numB;
     }
 }
 
 //ConcreteProduct 角色,实现 Product 中的接口
 class Mul extends Operation {
     @Override
 public int GetResult() {
 return numA * numB;
     }
 }
 
 //ConcreteProduct 角色,实现 Product 中的接口
 class Div extends Operation {
     @Override
 public int GetResult() {
 if (numB == 0) {
             System.out.println("ERROR!");
 return -1;
         }
 return numA / numB;
     }
 }

Factory (OperationFactory) : 工厂角色,简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用,创建所需的产品对象。

// 工厂角色,简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有实例的内部逻辑
 class OperationFactory {
 public static Operation CreateOperation (char operate) {
         Operation oper = null;
 switch(operate) {
 case '+':
             oper = new Add();
 break;
 case '-':
             oper = new Sub();
 break;
 case '*':
             oper = new Mul();
 break;
 case '/':
             oper = new Div();
 break;
 default:
 break;
         }
 return oper;
     }
 }

测试代码

public class SimpleFactoryPattern {
 public static void main(String[] args) {
 int numA = 10;
 int numB = 3;
 int result = 0;
         Operation oper = OperationFactory.CreateOperation('+');
         oper.numA = numA;
         oper.numB = numB;
         result = oper.GetResult();
         System.out.println(numA + " + " + numB + " = " + result);
     }
 }

运行结果

10 + 3 = 13

要点

优点

简单工厂模式的工厂类是整个模式的关键。其中包含了必要的逻辑判断,根据外部信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象。 通过使用简单工厂模式,用户无需了解对象如何创建的,只要传入必要信息就可以了。

缺点

工厂类集中了所有实例的创建逻辑,违背了高内聚责任分配原则

随着系统中具体产品类不断增多,势必要不断修改工厂类,不易维护和扩展。同时,这也违背了开放封闭原则

推荐阅读

本文属于 设计模式系列

简单工厂模式属于工厂模式家族,欢迎参考阅读 工厂方法模式抽象工厂方法模式

参考资料

《大话设计模式》 《HeadFirst设计模式》

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