小谈设计模式（2）—简单工厂模式

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主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。

简单工厂模式

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，通过将对象的创建逻辑封装在一个工厂类中，客户端不需要知道具体的创建细节，只需要向工厂类请求所需对象即可。

简单工厂模式组成

在简单工厂模式中，主要涉及三个角色：抽象产品、具体产品和简单工厂。

抽象产品（Abstract Product）

抽象产品是具体产品类的共同接口，它定义了产品的通用方法。抽象产品可以是一个接口或抽象类，具体的实现由具体产品类来完成。

具体产品（Concrete Product）

具体产品是抽象产品的实现类，它实现了抽象产品中定义的方法。在简单工厂模式中，每个具体产品都对应一个具体的产品类。

简单工厂（Simple Factory）

简单工厂是一个包含创建产品对象的静态方法的类。它根据客户端的请求创建相应的具体产品对象，并返回给客户端使用。简单工厂隐藏了对象的创建细节，客户端只需通过工厂类获取所需对象，而无需直接实例化具体产品类。

三者关系

1、抽象产品通过定义产品的通用接口，规范了具体产品的行为。
2、具体产品是抽象产品的实现类，负责实现抽象产品中定义的方法。
3、简单工厂作为一个工厂类，封装了对象的创建过程。它根据客户端的请求创建相应的具体产品对象，并返回给客户端使用。

核心思想

将对象的创建过程封装在一个工厂类中，客户端只需通过工厂类的静态方法来获取所需对象，而无需直接实例化具体产品类。这样可以降低客户端与具体产品类之间的耦合度，并且方便了产品类型的扩展和维护。

Java代码实现

首先，我们定义一个抽象产品接口 Product，其中包含一个抽象方法 use()：

public interface Product {
    void use();
}

然后，我们创建两个具体产品类 ProductA 和 ProductB，它们实现了抽象产品接口 Product：

public class ProductA implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Product A is being used.");
    }
}

public class ProductB implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Product B is being used.");
    }
}

接下来，我们创建一个简单工厂类 SimpleFactory，它包含一个静态方法 createProduct(String type)，根据传入的参数类型创建相应的产品对象：

public class SimpleFactory {
    public static Product createProduct(String type) {
        if (type.equals("A")) {
            return new ProductA();
        } else if (type.equals("B")) {
            return new ProductB();
        }
        return null;
    }
}

最后，我们可以在客户端代码中使用简单工厂模式来创建具体产品对象：

//客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");
        productA.use();  // Output: Product A is being used.

        Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");
        productB.use();  // Output: Product B is being used.
    }
}

代码分析

客户端通过调用 SimpleFactory.createProduct() 方法来创建具体产品对象，而无需直接实例化具体产品类。这样，客户端与具体产品之间的耦合度降低了，同时也方便了产品类型的扩展和维护。

简单工厂类 SimpleFactory 包含一个静态方法 createProduct(String type)，该方法根据传入的参数类型创建相应的产品对象。在实际应用中，根据具体需求可以使用更复杂的逻辑来创建对象，例如读取配置文件或数据库来确定创建哪个具体产品。

在客户端代码中，我们通过调用 SimpleFactory.createProduct() 方法来创建具体产品对象。客户端只需知道产品的类型，而无需关心具体的创建细节。这样可以降低客户端与具体产品类之间的耦合度，并且方便了产品类型的扩展和维护。

优缺点分析

优点

封装了对象的创建过程

简单工厂模式将对象的创建过程封装在一个工厂类中，客户端只需知道产品的类型，而无需关心具体的创建细节。这样可以降低客户端的复杂性，并且方便了产品类型的扩展和维护。

降低了客户端与具体产品类之间的耦合度

客户端只需通过工厂类获取所需对象，而无需直接实例化具体产品类。这样可以降低客户端与具体产品类之间的依赖关系，使客户端代码更加灵活和可维护。

方便了产品类型的扩展和维护

在简单工厂模式中，如果需要新增产品类型，只需修改工厂类的代码即可。这样可以方便地添加新的产品类型，而无需修改客户端代码。同时，也方便了产品类型的维护，集中管理了对象的创建过程。

缺点

违反了开闭原则

在简单工厂模式中，当新增产品类型时，需要修改工厂类的代码。这违反了开闭原则，对于已经存在的代码进行修改可能会引入新的风险。因此，如果产品类型经常变化，不适合使用简单工厂模式。

工厂类职责过重

在简单工厂模式中，工厂类负责创建所有的产品对象。随着产品类型的增多，工厂类的代码会变得越来越复杂，职责过重。这违反了单一职责原则，不利于代码的维护和扩展。

总结

简单工厂模式是一种简单且常用的创建型设计模式，适用于创建对象较少且相对简单的场景。它封装了对象的创建过程，降低了客户端的复杂性，并且方便了产品类型的扩展和维护。然而，简单工厂模式违反了开闭原则，对于产品类型经常变化的情况不适用。此外，工厂类的职责过重也是其缺点之一。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的创建型模式。