设计模式之简单工厂模式
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简介
简单工厂模式 Simple Factory Pattern 也叫静态工厂方法模式 Static Factory Method Pattern，隶属于设计模式中的创建型模式。简单工厂通过一个静态方法来给使用方提供类创建的方式，将对象创建的控制权由使用方转换到提供方，可以将使用方和提供方具体的实现解耦，提供方就可以在用户无感知的情况下进行具体实现的替换。
角色
简单工厂模式涉及到3个角色，分别是工厂角色、抽象产品角色、具体产品角色。具体产品是抽象产品的某个实现。
这里的产品也是很抽象的一个概念。按照平时的实践，抽象产品角色可以是策略模式，具体产品角色就是某个策略；抽象产品可以是命令模式，具体产品角色就是某个命令；抽象产品角色也可以是创建型模式中的抽象工厂，具体产品角色就是某个具体的工厂类。只要涉及到继承关系，简单工厂模式就有可能的用武之地，而设计模式是继承使用的重场景，所以简单工厂模式是可以和设计模式的其他模式很好的结合起来的。
模式结构
简单工厂模式通常是以参数来决定我们创建的类的类型的，参数的使用完全取决于简单工厂模式的提供方。我们以策略模式为例，在排序场景使用简单工厂模式来做模式结构说明。
// 抽象产品角色，此处为策略模式接口
public interface Sort {
public void sort(List<Comparable<T>> list);
}
// 具体产品角色，此处为两个排序的具体实现
public class BubbleSort implements Sort {
public void sort(List<Comparable<T>> list) {
//使用冒泡算法对 list 进行排序
}
}
public class QuickSort implements Sort {
public void sort(List<Comparable<T>> list) {
// 使用快排算法对 list 进行排序
}
}
// 工厂角色
// 我们知道在待排数据量很大时使用快排效果最好
// 在数据量小的时候，使用冒泡、插入排序算法效果最好
// 因此我们根据数据量 size 来决定使用哪种排序算法
public class SortFactory {
public static int THRESHOLD = 16;
public static Sort getSortInstance(int size) {
if (size <= THRESHOLD) {
return new BubbleSort();
}
return QuickSort();
}
}使用场景
使用场景决定于模式解决的问题，简单工厂模式要解决的是对象的实例化问题，因此只要有实例化的场景就有可能用到简单工厂模式，像在角色这一节中已经介绍的几个例子，但是也要注意简单工厂模式最好符合以下的条件：
- 由于创建过程有简单工厂负责，因此具体产品的数量不宜过多，过多的话就会导致简单工厂模式成为修改瓶颈，也不利于维护
- 客户端不需要了解被创建类的细节，而只通过抽象产品角色即可工作
- 对类的数量没有限制，在一些客户端上，有时需要限制包大小，简单工厂模式会多创建一个类出来，需要考虑。
最佳实践
- 简单工厂模式很多时候都是一个简单的参数比较，如下：
public class SimpleFactory {
public static Product getInstance(int param) {
if (param == 1) {
return new ConcreteProduct1();
}
if (param == 2) {
return new ConcreteProduct2();
}
return null;
}
}在只有简单的几个实现时，这样写还可以接受，但是当新增实现类时，我们就需要修改简单工厂方法的代码，这违背了设计原则中的开闭原则，对这种情况我们可以使用查表法。
public class SimpleFactory {
public static Map<Integer, Product> productMap = new HashMap<>();
static {
productMap.put(1, new ConcreteProduct1());
productMap.put(2, new ConcreteProduct2());
}
public static Product getInstance(int param) {
return productMap.get(param);
}
}注意，这个实现和上面的实现并不完全一致，因为在每次查表时返回的都是同一个实例，这适合于 Service 等无状态的类，如果需要每次都需要返回一个新的实例，可以使用 Map<Integer, Class<Product>> 的形式，在每次调用时使用newInstance 来获取新实例。
- 简单工厂不仅限于简单的参数相等比较，像我在上面举的排序的例子，简单工厂是可以实现某些策略的。不要自己局限住了。
- 使用外部配置文件的方法来配合简单工厂。很多时候简单工厂的参数和实例的关系是直接写在代码中，或者在一个 map 中，但如果需要将工厂的实例对应关系变为可配置的，由使用方决定采用哪个类，我们就可以将配置关系放到配置文件中，简单工厂读取配置文件来加载对应关系。