Java设计模式——工厂三兄弟之简单工厂模式

简单工厂模式

工厂模式是最常用的一类创建型设计模式，包括 抽象工厂模式，工厂方法模式和简单工厂模式 这三种，简单工厂模式是其中最简单的一种。

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式，但不属于GOF23种设计模式

角色

Factory（工厂角色）：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；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

Product（抽象产品角色）：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。

Factory（工厂角色）：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；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

ConcreteProduct（具体产品角色）：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

示例

抽象产品类 Video，定义了抽象方法 produce()

public abstract class Video {

public abstract void produce();

}

具体产品类 JavaVideo 和 PythonVideo，都继承了抽象产品类 Video

工厂类实现的两种方法：使用if-else判断和使用反射来创建对象

public class VideoFactory {

/**

* 使用if else 判断类型，type 为 Java 则返回 JavaVideo， type为Python则返回 PythonVideo

*/

public Video getVideo(String type) {

if ("java".equalsIgnoreCase(type)) {

return new JavaVideo();

} else if ("python".equalsIgnoreCase(type)) {

return new PythonVideo();

}

return null;

}

/**

* 使用反射来创建对象

*/

public Video getVideo(Class c) {

Video video = null;

try {

video = (Video) Class.forName(c.getName()).newInstance();

} catch (InstantiationException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IllegalAccessException e) {

e.printStackTrace();

} catch (ClassNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}

return video;

}

}

使用一个客户端来调用工厂类

public class Test {

public static void main(String[] args) {

VideoFactory videoFactory = new VideoFactory();

Video video1 = videoFactory.getVideo("python");

if (video1 == null) {

return;

}

video1.produce();

Video video2 = videoFactory.getVideo(JavaVideo.class);

if (video2 == null) {

return;

}

video2.produce();

}

}

输出

录制Python课程视频

录制Java课程视频

Test类通过传递参数给VideoFactory.getVideo()来获取对象，创建对象的逻辑交给了工厂类VideoFactory来完成

优点

工厂类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。

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。

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。

缺点

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。

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。

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，且违背开闭原则。

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。

适用场景

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。

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。

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