《学习笔记》之JAVA设计模式--简单工厂模式

在学习了厉风行老师的《设计模式系列课程》后为方便查看，对其内容进行整理：

一、什么是简单工厂模式

简单工厂模式属于类的创建型模式,又叫做静态工厂方法模式。通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通

常都具有共同的父类。

二、模式中包含的角色及其职责

1.工厂（Creator）角色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。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的

产品对象。

2.抽象（Product）角色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（Concrete Product）角色简单工厂模式所创建的具体实例对象。

以具体代码为例：

我们有苹果(Apple),香蕉(Banana)两个Class,两个类都有一个get()方法。

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");
    }
}

在同包创建一个MainClass类,并在该类中对Apple,Banana进行实例化并调用其get()方法。

public class MainClass {
    public static void main(String[] args){
 
        //实例化一个Apple
        Apple apple = newApple();
        //实例化一个Banana
        Banana banana = newBanana();
        apple.get();
        banana.get();
    }
}

观察发现Apple和Banana类都是水果，且共有一个get()方法，我们可以为其添加一个父类或让其实现同一个接口，在此，我们

添加一个接口Fruit。

public interface Fruit {
    /*
     * 采集
     */
    public void get();
}

让Apple和Banana类都实现Fruit接口。

public class Apple implements Fruit{
    /*
     * 采集
     */
     public void get(){
        System.out.println("采集苹果");
    }
}

public class Banana implements Fruit{
    /*
     * 采集
     */
     public void get(){
        System.out.println("采集香蕉");
    }
}

此时代码中有多态存在，在MainClass中使用里氏代换原则进行改进。

  
  
  
  

   
   
   
   
public class MainClass {
    public static void main(String[] args){
 
      //实例化一个Apple,用到了多态
        Fruit apple = newApple();
        Fruit banana = newBanana();
        apple.get();
        banana.get();
    }
}
  
  
  
  

接下来我们开始思考使用简单工厂模式来实现对Apple和Banana类的实例化，我们首先要创建一个工厂类FruitFactory。

  
  
  
  

   
   
   
   

  
  
  
  
  
  
  
  

   
   
   
   
public class FruitFactory {
    /*
     * 获得Apple类的实例
     */
    public static  Fruit getApple(){
        returnnewApple();
    }
     
    /*
     * 获得Banana类实例
     */
    public static Fruit getBanana(){
        returnnewBanana();
    }
}
  
  
  
  

若FruitFactory中getXXX()方法未声明为static的话，每次调用方法需创建FruitFactory实例比较麻烦，我们直接声明方法为

static。

 
使用FruitFactory创建Apple和Banana实例对象。

  
  
  
  

   
   
   
   

  
  
  
  
  
  
  
  

   
   
   
   
public class MainClass {
    public static void main(String[] args){
 
     //实例化一个Apple
        Fruit apple = FruitFactory.getApple();
        Fruit banana = FruitFactory.getBanana();
        apple.get();
        banana.get();
    }
}
  
  
  
  

观察以上工厂，其为每一个水果具体类都添加了一个getXXX()方法，当水果种类增多时方法数量也会增加导致FruitFactory类

比较臃肿，而且各个方法之间关系也不够紧密不符合“高内聚”原则，我们再对其进行优化。

  
  
  
  

   
   
   
   
public class FruitFactory {
    /*
     * getFruit方法，获得所有产品对象
     */
     public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException{
        if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {
            returnApple.class.newInstance();
        } elseif(type.equalsIgnoreCase("banana")) {
            returnBanana.class.newInstance();
        } else{
            System.out.println("找不到相应的实例化类");
            returnnull;
        }
    }
}
  
  
  
  
  
  
  
  

   
   
   
   

MainClass使用FruitFactory创建Apple和Banana实例对象。

  
  
  
  
  
  
  
  

   
   
   
   
public class MainClass {
    public static void main(String[] args){
        Fruit apple = FruitFactory.getFruit("apple");
        Fruit banana = FruitFactory.getFruit("banana");
        apple.get();
        banana.get();
    }
}
  
  
  
  
三、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。它包含必要的判断逻辑，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。有利于整个软
件体系结构的优化。不难发现，简单工厂模式的缺点也正体现在其工厂类上，由于工厂类集中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，扩展性并不很好。例如新增
一个Pear(梨)类时，FruitFactory需在getFruit()方法中增加type=="Pear"的逻辑判断，此时不符合开闭原则。
  
  
  
  

   
   
   
   


  
  
  
  
  
  
  
  

   
   
   
   
FruitFactory可通过反射来解决扩展性和高内聚缺陷，代码如下。
  
  
  
  

   
   
   
   

    
    
    
    

   
   
   
   
   
   
   
   

    
    
    
    
public class FruitFactory{
    /*
     * getFruit方法，获得所有产品对象
     */
     public static Fruit getFruit(String type)throws ClassNotFoundException, InstantiationException,IllegalAccessException {
        Class fruit = Class.forName(type);
        return(Fruit) fruit.newInstance();
    }
}

   
   
   
   
  
  
  
  

   
   
   
   
      
      
      
      
   
   
   
   
MainClass使用FruitFactory创建Apple和Banana实例对象，此时getFruit()方法传入的参数需注意区分大小写，否则会抛出
ClassNotFoundException异常，写法呆板，但可以解决扩展性和高内聚缺陷。
  
  
  
  
   
   
   
   

    
    
    
    
public class MainClass {
    public static void main(String[] args){
 
     Fruit apple = FruitFactory.getFruit("Apple");
        Fruit banana = FruitFactory.getFruit("Banana");
        apple.get();
        banana.get();
    }
}