简单工厂模式

发表于 2021-07-12 更新于 2022-08-19 分类于设计模式本文字数： 3k 阅读时长 ≈ 6 分钟

定义

定义一个创建产品对象的工厂接口，将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类中。
我们把被创建的对象称为”产品“，把创建产品的对象称为”工厂“，如果创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式交”简单工厂模式“。
在简单工厂模式中，创建实例的方法通常为静态方法，因此简单工厂模式又叫做“静态工厂方法模式”。

优点和缺点

优点

工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责，很方便的创建出相应的产品，工厂和产品的区分明确。
客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需要知道参数即可。
也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下，更换和添加新的具体产品类。

缺点

简单工厂模式的工厂类单一，负责所有产品的创建，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响。且工厂类代码会非常臃肿，违背开闭原则。
使用简单工厂模式会正价系统中；类的个数（引入新的工厂类），增加系统的复杂度和理解难度。
系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂。
简单工厂模式使用了static工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

应用场景

对于产品种类相对比较少的情况，考虑使用简单工厂模式，使用简单工厂模式的客户端只需要传入工厂类的参数，不需要关系如何创建对象的逻辑，可以很方便的创建所需产品。

模式的结构与实现

简单工厂模式的主要角色如下

简单工厂：是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂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。
抽象产品：是简单工厂创建的所有对象的父类，负责描述所有实例共有的公共接口。
具体产品：是简单工厂模式的创建目标。

代码实现

创建抽象产品类

我们创建一个电脑的抽象产品类，他有一个抽象方法用于启动电脑

public abstract class Computer {
    /**
     * 产品的抽象方法，由具体的产品类去实现
     */
    public abstract void start();
}

创建具体产品类

接着我们创建各个品牌的电脑，他们都继承了他们的父类Computer，并实现了父类的start方法。

联想电脑

public class LenovoComputer extends Computer{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("联想电脑启动");
    }
}

惠普电脑

public class HpComputer extends Computer{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("惠普电脑启动");
    }
}

华硕电脑

public class AsusComputer extends Computer{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("华硕电脑启动");
    }
}

创建工厂类

接下来创建一个工厂类，它提供了一个静态方法createComputer用来生产电脑，你只需要传入你想生产的电脑品牌，它就会实例化对象品牌的电脑对象

public class ComputerFactory {

    public static Computer createComputer(String type){
        Computer computer = null;
        switch (type){
            case "lenovo":
                computer = new LenovoComputer();
                break;
            case "hp":
                computer = new HpComputer();
                break;
            case "asus":
                computer = new AsusComputer();
                break;
        }
        return computer;
    }
}

客户端调用工厂类

客户端调用工厂类，传入“hp”生产出惠普电脑并调用该电脑的start对象：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ComputerFactory.createComputer("hp").start();
    }
}

第二种实现方式

为了节省内存和创建的时间，我们可以将computer事先创建好缓存起来。

public class ComputerFactory {
    private static final Map<String,Computer> COMPUTER_MAP = new HashMap<>();

    static {
        COMPUTER_MAP.put("lenovo",new LenovoComputer());
        COMPUTER_MAP.put("hp",new HpComputer());
        COMPUTER_MAP.put("asus",new AsusComputer());
    }
    public static Computer createComputer(String type){
        if (type == null || type.isEmpty()){
            return null;//返回null或者抛异常看业务情况判断
        }
        Computer computer = COMPUTER_MAP.get(type.toLowerCase());
        return computer;
    }
}

第三种实现

因为每次新增产品的实现之后，都需要修改工厂类里面实例创建的代码，所以简单工厂方法并不符合开闭原则，第三种方法在一定程度上解决了这个问题

public class ComputerFactory {
    public static Computer createComputer(Class clazz){
        Computer computer = null;

        try {
            computer = (Computer)Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return computer;
    }
}

具体调用如下

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ComputerFactory3.createComputer(HpComputer.class).start();
    }
}

定义