设计模式——简单工厂模式

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@Author:云都小生

设计模式简述

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甄子丹与王宝强一起演的电影《一个人的武林》中，有这么一段话让我印象深刻——“先拳后腿次擒拿，兵器内外武合一”。由外到内修炼，内外结合方可小成。在软件开发领域，编程语言就相当于拳腿，各种开发工具就像是兵器，而这些东西都属于外功。那什么是内功呢？从数据结构到算法，从重构到设计模式等，这些都算是程序员的内功。拥有雄厚的内功，是所有武林人士的追求。

从今天开始今天，我也要来修修内功啦，赶紧上车吧~

几个问题引发的血案

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在面向对象的程序设计中，平时我们在设计一个类的时候，经常会把大量的属性、方法封装在一起。但是在面向对象设计中有一个原则—— 单一职责原则，如果你把所有的功能都放在同一个类里面，那这个类就太“累”了，承当太多，这样一来代码的可维护性就会很低。

所以我们通常会把不同功能的，分成不同的类封装起来。在创建类的过程中，我们经常都会使用继承，来提高程序的可复用性，但是继承造成了高耦合，只要父类改了，子类就会跟着改。继承早就了高耦合。

在创建一个对象的时候，我们通常的方式都是用new的方式，除了效率不高外，还有另外一个问题。new XXX 如果我们定义的子类太多，在创建父类引用指向子类对象的时，经常会忘记子类的名字，得一个个去查，那岂不是很麻烦。

并且，如果一个类中没有对属性进行初始化，那我们就需要在对象创建的时候，给属性进行初始化，这样客户端的代码就会变得特别冗长。

综上问题，我们都可以用工厂模式来进行优化。工厂模式分为三类，分别是简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式，对，难度一个比一个高。这一节我们来说一下简单工厂模式。

简单工厂模式

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简单工厂模式有两个特点：


1. 将对象创建封装起来

2. 将具体化对象的代码放到子类中去

简单的说，用了简单工厂方法，我想创建一个对象，直接把信息传进去，对象就创建好了。具体的工作，都是由其他类（类创建者）去做，客户端不管。

先给一张图：

具体的做法是这样：


1. 将公共的属性和方法封装成一个抽象类或接口；

2. 通过继承（或实现），产生各个子类（或实现接口的类），需要考虑单一职责原则，不能设计一个包罗万象的类；

3. 创建一个工厂类，这个工厂类用于生产不同的对象，可以根据传入的不同参与，生产出相对应的对象；

我们来看一下代码，边看边分析。

代码分析

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//抽象产品类，封装产品的共同属性和方法

public abstract class Product { //抽象产品
     public void publicMethod() {  
              System.out.println("产品公共方法。");
        }  

     abstract void productTest();
}

//产品One
public class oneProduct extends Product {
    void productTest() {
        System.out.println("One product test:OK!");
    }
}

//产品Two
public class twoProduct extends Product {
    void productTest() {
        System.out.println("Two product test:OK!");
    }
}

//工厂类
public class Factory {
     public static Product getProduct(String arg) {  
            Product product = null;  
            if (arg.equalsIgnoreCase("One")) {  
                product = new oneProduct();  
                //初始化设置One PSroduct 
            }  
            else if (arg.equalsIgnoreCase("Two")) {  
                product = new twoProduct();  
                //初始化设置Two PSroduct  
            }  
            return product;
        }   
}

//客户端类
public class Test {  
    public static void main(String[] args) {    
        Product product;   
        product = Factory.getProduct("one"); //通过工厂类创建产品对象  
        product.productTest(); 
    }  
}  

这样一来，我们就实现了客户端与对象对象创建的分离。有时候我们还可以将工厂与产品类合并，将对象创建的静态方法迁移到具体的产品类中。

适用范围与优缺点

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简单工厂方法适用于：

1. 工厂类负责创建的对象比较少的时候；

2. 客户端只需要传入参数，并不关心对象的创建。

综上所述，我们引入一些简单工厂方法的优点：

1. 创建对象更加灵活了，实现了对象创建与客户端类的分离；
2. 在创建对象的过程中，我们只需要传入参数，不需要具体的去创建每一个对象。

缺点：

1. 难以扩展，一旦添加新的产品，就不得不修改工厂类，违背了“开闭原则；
2. 一旦工厂类不能工作，整个系统都将受到影响。

参考资料

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史上最全设计模式导学目录

书籍：@K_Eckel《23种设计模式(C++)》