設計模式一：簡單工廠模式

来源:https://www.cnblogs.com/MessiXiaoMo3334/archive/2019/09/27/11600760.html
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簡單工廠模式 概念 簡單工廠模式屬於創建型模式，又叫做靜態工廠方法（Static Factory Method）。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建哪一種產品類實例。在簡單工廠模式中，可以根據參數的不同返回不同類的實例。簡單工廠模式專門定義一個類來負責創建其他類的實例，被創建的實例通常都具有共同的 ...


簡單工廠模式

概念

簡單工廠模式屬於創建型模式，又叫做靜態工廠方法（Static Factory Method）。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建哪一種產品類實例。在簡單工廠模式中，可以根據參數的不同返回不同類的實例。簡單工廠模式專門定義一個類來負責創建其他類的實例，被創建的實例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現

值得註意的是，簡單工廠模式並不屬於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，並且有廣泛得應用

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現
  • 抽象產品（AbstractProduct）：它一般是具體產品繼承的父類或者實現的介面。在Java中，由介面或者抽象類實現
  • 具體產品（ConcreteProduct）：工廠類所創建的對象就是此角色的實例。在java中 由一個具體的類實現

實例分析

需求：有蘋果類和香蕉類，他們都有get方法，通過主函數對它們進行實例化，並調用get方法

方式一：最基本的實例化

Apple.java:
public class Apple {
    /**
     * 採集蘋果
     */
    public void get(){
        System.out.println("採集蘋果");
        }
}
Banana.java:
public class Banana {
    /**
     * 採集香蕉
     */
    public void get(){
        System.out.println("採集香蕉");
    }
}
MainClass.java:
public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 最基本的實例化方式
         */
        //實例化一個Apple
        Apple apple = new Apple();
        //實例化一個Banana
        Banana banana = new Banana();
        
        apple.get();
        banana.get();
    }
}

方式二：都有get方法，我們可以用多態的方式抽象出一個介面類實現

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("採集蘋果");
    }
}
Banana.java:
public class Banana implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法
    public void get(){
        System.out.println("採集香蕉");
    }
}
MainClass.java:
public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 多態的實例化方式
         */
        Fruit apple = FruitFactory.getApple();
        Fruit banana = FruitFactory.getBanana();

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

方式三：新增一個工廠類實現對象的創建和主要邏輯

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

    /**
     * 獲得Banana類的實例
     */
    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("採集蘋果");
    }
}
Banana.java:不變
public class Banana implements Fruit{
    @Override
    //重寫get方法
    public void get(){
        System.out.println("採集香蕉");
    }
}
MainClass.java:不變
public class Mainclass{
    public static void main(String[] args){
        /**
         * 通過工廠類的靜態方法實例化
         */
        Fruit apple = FruitFactory.getApple();
        Fruit banana = FruitFactory.getBanana();

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

方式四：優化工廠類一，調用相同的方法，通過傳參的方式實例化

FruitFactory：
public class FruitFactory {
    public static Fruit getFruit(String type) throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        /**
         * 對參數的判斷並返回實例
         */
        if (type.equalsIgnoreCase("apple")){
            return Apple.class.newInstance();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("banana")){
            return Banana.class.newInstance();
        } else {
            System.out.println("找不到相應的實例化類");
            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("採集蘋果");
    }
}
Banana.java:不變
public class Banana implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("採集香蕉");
    }
}
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例化過程

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("採集蘋果");
    }
}
Banana.java:不變
public class Banana implements Fruit{
    @Override
    public void get(){
        System.out.println("採集香蕉");
    }
}
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，可以決定在什麼時候創建哪一個產品類的實例，客戶端可以免除直接創建產品對象的責任，而僅僅“消費”產品；簡單工廠模式通過這種做法實現了對責任的分割，它提供了專門的工廠類用於創建對象
  • 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參數即可，對於一些複雜的類名，通過簡單工廠模式可以減少使用者的記憶量
  • 通過引入配置文件，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並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

  • 由於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乾會不會有問題，當然有！一旦不能正常工作，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複雜度和理解難度
  • 系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，在產品類型較多時，有可能造成工廠邏輯過於複雜，不利於系統的擴展和維護。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
  • 簡單工廠模式由於使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法形成基於繼承的等級結構

適用場景

  1. 工廠類負責創建的對象比較少：由於創建的對象較少，不會造成工廠方法中的業務邏輯太過複雜
  2. 客戶端只知道傳入工廠類的參數，對於如何創建對象不關心：客戶端既不需要關心創建細節，甚至連類名都不需要記住，只需要知道類型所對應的參數

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