【JAVA设计模式】简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

一、定义

提供一个创建对象实例的功能，而无须关心其具体实现。被创建实例的类型可以是接口、抽象类，也可以是具体的类。

PS：我们都知道JAVA思想一直推崇“ 面向接口编程”。而接口的思想就是“ 封装隔离”，即外部调用只能通过接口进行调用，外部调用并不知道内部具体实现，也就是说外部调用和内部实现是被接口隔离开的。那么只要接口不变，内部实现的变化就不会影响到外部应用，使得系统更加灵活，增加系统的扩展性和可维护性，这也就是所谓的“ 接口是系统可拔插的保证”。

二、案例

假设有一个接口叫Api，然后有一个实现类Impl实现了它，如何在客户端使用这个接口？

三、未使用模式情况

So Easy ！我们可以很快画出这个案例的类图并写出代码。

/**
 * @ClassName Api
 * @Description: 定义一个接口
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月26日 下午11:27:32
 */
public interface Api {
	/** 
	* @Description: 简单实现，传入字符串打印 
	* @param @param str  
	*/
	public void test(String str);
}

/**
 * @ClassName Impl
 * @Description: 实现Api接口
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月27日 上午10:12:27
 */
public class Impl implements Api {
	
	@Override
	public void test(String str) {
		System.out.println(str);
	}
}

/**
 * @ClassName Client
 * @Description: 外部调用
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月27日 上午10:13:35
 */
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		Api api = new Impl();
		api.test("最爱你的人是我，你怎么舍得我难过");
	}

}

如果我们仔细想想就会发现，这样的设计违背了接口的设计原则。因为客户端必须知道哪些具体实例实现了接口，并没有实现“封装隔离”。其实这里只是用到了接口的多态功能。

三、使用模式的情况

使用简单工厂后，类图变成了这个样子：

可以看到，有了工厂后，我们不需要知道接口的具体实现是什么，当我们要创建一个实例时，我们只要去找工厂，帮我创建一个实例就好，这样就可以做到外部调用与内部实现分离的目的。代码如下：

/**
 * @ClassName Factory
 * @Description: 其余代码和之前没有变化，只增加这样工厂类即可
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月27日 上午10:23:30
 */
public class Factory {
	
	/** 
	* @Description: 通常把Factory当成一个工具类，不需要创建类实例，所以直接使用静态方法 
	* @param 当然可以添加参数，使得客户端可以选择自己想要初始化的实例，但不推荐，后面会解释原因  
	* @return Api  返回一个具体实现
	* @throws 
	*/
	public static Api createApi() {
		return new Impl();
	}
}

/**
 * @ClassName Client
 * @Description: 外部调用
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月27日 上午10:13:35
 */
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
//		Api api = new Impl();
		Api api = Factory.createApi();	//无须在客户端直接new具体实现
		api.test("最爱你的人是我，你怎么舍得我难过");
	}

}

一个简单工厂理论上可以创造任何东西，所以又称为“ 万能工厂”。简单工厂的本质在于“ 选择合适的实现类”，既然要选择，那么肯定需要用户去指定参数，通常有以下3种：

1. 来源于客户端，指定参数。例如我们可以在创建实例的方法中加入参数，这样客户端可以传入具体参数来获得自己想要的实例。但是这样会带来一个问题，客户端必须知道每个参数的含义功能，使得向用户暴露了一定的内部实现细节。通常我们使用配置文件的写法。
2. 来源于配置文件，从配置文件获取用于判断的值，下文会具体介绍。
3. 来源于程序运行期的某个值，比如内存中的某个变量值，此方法属于动态实现。

使用配置文件进行优化

我们使用properties文件，放在Factory同一个包下。

ImplClass=simpleFactory.Impl

然后修改Factory类，其余不变：

/**
 * @ClassName Factory
 * @Description: 其余代码和之前没有变化，只增加这样工厂类即可
 * @author Jerry
 * @date 2016年3月27日 上午10:23:30
 */
public class Factory {
	
	public static Api createApi() {
		Properties properties = new Properties();
		InputStream in = null;
		try {
			in = Factory.class.getResourceAsStream("factory.properties");
			properties.load(in);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				in.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		Api api = null;
		try {
			//使用反射创建实例
			api = (Api) Class.forName(properties.getProperty("ImplClass")).newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return api;
	}
	
	/** 
	* @Description: 通常把Factory当成一个工具类，不需要创建类实例，所以直接使用静态方法 
	* @param 当然可以添加参数，使得客户端可以选择自己想要初始化的实例，但不推荐，后面会解释原因  
	* @return Api  返回一个具体实现
	* @throws 
	*/
	@Deprecated
	public static Api createApi1() {
		return new Impl();
	}
	
}

使用配置文件的写法好处在于，可以更加便捷的更改具体实现类，无须修改代码，使得耦合性降低。

四、总结

何时选用简单工厂

1. 如果想要完全封装隔离具体实现，让外部只能通过接口来操作封装体。
2. 想要把对外创建对象的职责集中管理和控制，因为简单工厂也称万能工厂，可以创建很多的，不相关的对象。

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Github:  https://github.com/jerry-sc/designPattern

Reference：《研磨设计模式》