【设计模式系列】--简单工厂模式
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。简单来说，通过专门定义一个类来辅助创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类，今天这篇博文，小编主要简单的介绍一下简单工程模式，通过简单的demo一步一步进行讲解，希望对有需要的小伙伴有帮助，还请小伙伴们多多指教。首先，我们来看一下简单工厂的uml图，如下所示：
接着，小编结合一个简单的demo，来更好的帮助小伙伴们理解简单工厂模式，首先我们新建一个java项目，取名为SimpleFactory，新建三个类Apple、Banana、MainClass，代码分别如下所示：
Apple类的代码：
public class Apple {
/**
* 采集
*/
public void get(){
System.out.println("采集苹果");
}
}
public class Banana {
/**
* 采集
*/
public void get(){
System.out.println("采集香蕉");
}
}
public class MainClass {
public static void main(String[] args){
//实例化一个Apple
Apple apple = new Apple();
//实例化一个Banana
Banana banana = new Banana();
apple.get();
banana.get();
}
}
我们的代码是否还可以进行优化呢？通过Apple类和Banana类我们可以发现，她们都具有get方法，更重要的是，她们都属于水果，所以这个时候，我们可以抽象出来一个接口，so，我们创建一个接口，代码如下所示：
public interface Fruit {
/**
* 采集
*/
public void get();
}
public class MainClass {
public static void main(String[] args){
// //实例化一个Apple
// Apple apple = new Apple();
// //实例化一个Banana
// Banana banana = new Banana();
//
// apple.get();
// banana.get();
//实例化一个Aplle和Banana，用到了多态
Fruit apple = new Apple();
Fruit banana = new Banana();
apple.get();
banana.get();
}
}
接着，我们回过头来看一下简单工厂模式的概念，通过专门定义一个类来辅助辅助创建其她类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类，从上面的demo中，我们可以看出来，Apple类和Banana类具有一个共同的父类，那就是Fruit，这个时候，我们需要专门定义一个类来辅助创建其她类的实例，接着，我们再来进行优化，创建一个类FruitFactory，代码如下所示：
public class FruitFactory {
/**
* 获得Apple类的实例
*/
public static Fruit getApple(){
return new Apple();
}
/**
* 获得Banana类的实例
*/
public static Fruit getBanana(){
return new Banana();
}
}
public class MainClass {
public static void main(String[] args){
// //实例化一个Apple
// Apple apple = new Apple();
// //实例化一个Banana
// Banana banana = new Banana();
//
// apple.get();
// banana.get();
// //实例化一个Aplle和Banana，用到了多态
// Fruit apple = new Apple();
// Fruit banana = new Banana();
// apple.get();
// banana.get();
//实例化一个Apple
Fruit apple = FruitFactory.getApple();
Fruit banana = FruitFactory.getBanana();
apple.get();
banana.get();
}
}
这样，我们实现了专门定义一个类来辅助创建其她类的实例，那我们还能不能进一步进行优化呢？答案是肯定的，我们可以把这些方法写成一个静态的方法，我们直接可以通过类名类进行引用，不需要创建工程类的实例，我们来看一下模式中包含的角色及其职责。
a、工厂角色---Creator
简单工厂模式的核心，她负责实现创建所有实例的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需要的产品对象。
b、抽象角色--Product
简单工厂模式所创建的所有对象的父类，她负责描述所有实例所共有的公共接口。
c、具体产品角色--Concrete Product
简单工厂模式所创建的具体实例对象
那么，工厂还能否进行进一步的优化呢？yes，我们发现工厂里面分别单独getApple和getBanana，我们是否能写一个公共的getFruit的方法呢？进行优化，编写FruitFactory里面的代码，如下所示：
public class FruitFactory {
// /**
// * 获得Apple类的实例
// */
//
// public static Fruit getApple(){
// return new Apple();
// }
//
// /**
// * 获得Banana类的实例
// */
// public static Fruit getBanana(){
// return new Banana();
// }
/**
* get方法，获得所有产品对象
* @throws IllegalAccessException
* @throws InstantiationException
*/
public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {
return Apple.class.newInstance();
}else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){
return Banana.class.newInstance();
}else{
System.out.println("找不到相关实例化类");
return null;
}
}
}
public class MainClass {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException{
// //实例化一个Apple
// Apple apple = new Apple();
// //实例化一个Banana
// Banana banana = new Banana();
//
// apple.get();
// banana.get();
// //实例化一个Aplle和Banana，用到了多态
// Fruit apple = new Apple();
// Fruit banana = new Banana();
// apple.get();
// banana.get();
// //实例化一个Apple
// Fruit apple = FruitFactory.getApple();
// Fruit banana = FruitFactory.getBanana();
// apple.get();
// banana.get();
Fruit apple = FruitFactory.getFruit("apple");
Fruit banana = FruitFactory.getFruit("banana");
apple.get();
banana.get();
}
}
我们知道，每一种模式都是经过不断的改进，最后达到业内都能接受的一种规范，so，我们还可以进行优化，编写FruitFactory的内容，如下所示：
public class FruitFactory {
// /**
// * 获得Apple类的实例
// */
//
// public static Fruit getApple(){
// return new Apple();
// }
//
// /**
// * 获得Banana类的实例
// */
// public static Fruit getBanana(){
// return new Banana();
// }
/**
* get方法，获得所有产品对象
* @throws IllegalAccessException
* @throws InstantiationException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
// if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {
// return Apple.class.newInstance();
// }else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){
// return Banana.class.newInstance();
// }else{
// System.out.println("找不到相关实例化类");
// return null;
//
// }
Class fruit = Class.forName(type);
return (Fruit) fruit.newInstance();
}
}
public class MainClass {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
// //实例化一个Apple
// Apple apple = new Apple();
// //实例化一个Banana
// Banana banana = new Banana();
//
// apple.get();
// banana.get();
// //实例化一个Aplle和Banana，用到了多态
// Fruit apple = new Apple();
// Fruit banana = new Banana();
// apple.get();
// banana.get();
// //实例化一个Apple
// Fruit apple = FruitFactory.getApple();
// Fruit banana = FruitFactory.getBanana();
// apple.get();
// banana.get();
Fruit apple = FruitFactory.getFruit("Apple");
Fruit banana = FruitFactory.getFruit("Banana");
apple.get();
banana.get();
}
}
接着，我们来看一下简单工厂模式的优缺点：
在这个模式中，工厂类是整个模式的关键所在，她包含的必要的判断楼哦机，能够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，用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例，而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的，有利于整个廉体系结构的优化。
不难发现，简单工厂模式的确定也正体现在其工厂类上，由于工厂类几种了所有实例的创建逻辑，所以“高内聚”方面做的并不好，另外，当系统中的具体产品类不断增多时，可能会出现要求工厂类也要做相应的修改，扩展性不是很好，如下代码：
public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {
return Apple.class.newInstance();
}else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){
return Banana.class.newInstance();
}else{
System.out.println("找不到相关实例化类");
return null;
}
Class fruit = Class.forName(type);
return (Fruit) fruit.newInstance();
}如果这个时候再添加一个橙子，so我们需要添加一个else if来进行判断，下面那种方法会解决我们的问题，但是也不能从根本上解决问题，我们调用的时候会比较麻烦，因为这个类你必须知道，对于客户而言，是比较麻烦的，一般我们会受用第二种，不用考虑大小写，虽然第三种扩展性好，但是适用性较差。
小编寄语：该博文，小编主要简单的介绍了简单工厂模式，通过一个简单的demo进行讲解，简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法模式，但不属于二十三中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种特殊实现，想起那句话，编程是一门技术，更是一门艺术，在编写代码的过程中，要牢记可复用、易维护、好扩展，这样，自己才能有所提高，才是真正的软件工程师。