简单工厂模式及其简单Java案例代码实现
说明：本文是《大话设计模式》的学习记录及结合网上相关信息编写，原书代码例子采用C#编写，本文采用Java稍加改写。如有不当，欢迎指正，共同进步。
1.简单工厂模式概述:
简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。
2.简单工厂模式包含的角色及其职责:
（1）工厂角色[Creator]：简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类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。（2）抽象产品角色[Product]：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
（3）具体产品角色[Concrete Product]：简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实现。
3.简单工厂模式的实现方式及UML类图:
（1）实现方式：简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。
（2）UML类图：
4.Java案例代码:
（1）抽象产品角色：
package SimpleFactoryModel;
/**
* 运算类
*/
public abstract class Operation {
private double number1;
private double number2;
public double getNumber1() {
return number1;
}
public void setNumber1(double number1) {
this.number1 = number1;
}
public double getNumber2() {
return number2;
}
public void setNumber2(double number2) {
this.number2 = number2;
}
public abstract Double getResult() throws Exception;
}（2）具体产品角色：
package SimpleFactoryModel;
/**
* 加法运算类，继承运算类
*/
public class OperationAdd extends Operation {
@Override
public Double getResult() {
//super.getNumber1()+super.getNumber2();
return getNumber1()+getNumber2();
}
}
package SimpleFactoryModel;
/**
* 减法运算类，继承运算类
*/
public class OperationSub extends Operation {
@Override
public Double getResult() {
//super.getNumber1()+super.getNumber2();
return getNumber1()-getNumber2();
}
}
package SimpleFactoryModel;
/**
* 乘法运算类，继承运算类
*/
public class OperationMul extends Operation {
@Override
public Double getResult() {
//super.getNumber1()+super.getNumber2();
return getNumber1()*getNumber2();
}
}
package SimpleFactoryModel;
/**
* 除法运算类，继承运算类
*/
public class OperationDiv extends Operation {
@Override
public Double getResult() throws Exception {
if (getNumber2()==0) {
throw new ArithmeticException("除数不能为'0'!");
}
//super.getNumber1()+super.getNumber2();
return getNumber1()/getNumber2();
}
}
（3）工厂角色：
package SimpleFactoryModel;
/**
* 简单运算工厂类
*/
public class OperationFactory {
public static Operation oper = null;
public static Operation createOperation(String operator) {
//根据传入的运算符生产出相对应的运算对象
switch (operator) {
case "+":
oper=new OperationAdd();
break;
case "-":
oper=new OperationSub();
break;
case "*":
oper=new OperationMul();
break;
case "/":
oper=new OperationDiv();
break;
default:
break;
}
return oper;
}
}
（4）客户端测试代码：
package SimpleFactoryModel;
/**
* 客户端测试代码
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//加法
Addpend(1,1);
//减法
Subtract(1,1);
//乘法
Multiply(1,1);
//除法
Divide(1,1);
}
public static void Addpend(double number1,double number2) throws Exception {
String add = "+";
Operation Add = OperationFactory.createOperation(add);
Add.setNumber1(number1);
Add.setNumber2(number2);
Double result = Add.getResult();
System.out.println("加法："+result);
}
public static void Subtract(double number1,double number2) throws Exception {
String sub = "-";
Operation Sub = OperationFactory.createOperation(sub);
Sub.setNumber1(number1);
Sub.setNumber2(number2);
Double result = Sub.getResult();
System.out.println("减法："+result);
}
public static void Multiply(double number1,double number2) throws Exception {
String mul = "*";
Operation Mul = OperationFactory.createOperation(mul);
Mul.setNumber1(number1);
Mul.setNumber2(number2);
Double result = Mul.getResult();
System.out.println("乘法："+result);
}
public static void Divide(double number1,double number2) throws Exception {
String div = "/";
Operation Div = OperationFactory.createOperation(div);
Div.setNumber1(number1);
Div.setNumber2(number2);
Double result = Div.getResult();
System.out.println("除法："+result);
}
}
（5）客户端测试代码打印结果：
5.简单工厂模式的优缺点及使用场景：
（1）优点：工厂类是整个模式的关键，包含了必要的逻辑判断，根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。通过使用工厂类，外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来，仅仅需要负责“消费”对象就可以了，而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的。明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。
（2）缺点：由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求。这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利。
②客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心；
由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此我们一般只在很简单的情况下会去应用它。