设计模式之简单工厂模式

分类

设计模式一般分为三大类：创建型模式、结构型模式、行为型模式。

1. 创建型模式：用于创建对象，共六种，包括单例模式、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式。
2. 结构型模式：用于处理类或对象的组合，共七种，包括适配器模式、装饰者模式、代理模式、门面模式、桥梁模式、组合模式、享元模式。
3. 行为型模式：用于描述类或对象怎样交互以及怎样分配职责，共十一种，包括策略模式、模版方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

今天主角是简单工厂模式，是工厂模式的一种，属于创建型的设计模式。

定义

简单工厂模式是一种属于创建型模式的设计模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式。简单工厂模式的核心是一个工厂类，它负责实现创建所有产品实例的内部逻辑。这个工厂类提供了一个或多个静态的工厂方法，根据参数的不同返回不同类的实例。这些被创建的实例通常都具有共同的父类。

简单工厂模式

• Factory(工厂角色)

工厂角色即工厂类，它是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有实例的内部逻辑；工厂类可以直接被外界直接调用，创建所需的产品对象；在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod（），它返回一个抽象产品类Product，所有的具体产品都是抽象产品的子类。

• Product(抽象产品角色)

抽象产品角色是简单工厂模式所创建的所有对象的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口，它的引入将提高系统的灵活性，使得在工厂类中只需定义一个工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。

• ConcreateProduct(具体的产品类)

    具体产品角色是简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现定义在抽象产品中的抽象方法 。

示例

这里也使用女娲造人的传说来演示一下简单工厂模式的使用过程，这里女娲本身实际上就是一个造人的工厂，可以造男人、造女人。

UML类图如下

伪代码演示如下：

public interface Human {
    /**
     * 人类会吃东西
     */
    void eat();
 
    /**
     * 人类会喝东西
     */
    void drink();
}

public class Man implements Human{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("男人一般比较喜欢吃肉");
    }
 
    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("男人一般比较喜欢喝酒");
    }
}

public class Woman implements Human{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("女人一般都比较喜欢吃甜食");
    }
 
    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("女人一般都比较喝红酒");
    }
}

public class HumanFactory {
    public static Human create(Integer humanType){
        Human human=null;
       switch (humanType){
           case 0:
               human=new Woman();
               break;
           case 1:
               human=new Man();
               break;
           default:
               break;
       }
        return human;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Human human = HumanFactory.create(1);
        human.eat();
        human.drink();
        Human woman = HumanFactory.create(0);
        woman.eat();
        woman.drink();
    }
}

到21世纪了，现代社会的“女娲”，如果除了会造正常的男人、女人外，还会造机器人，怎么办呢？使用简单工厂方法就很简单，

1、增加一个机器人类

2、再修改一下工厂类的造人方法；

Uml类图：

伪代码演示如下：

public class Robot implements Human{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("机器人不用吃东西");
    }
 
    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("机器人不用喝东西");
    }
}

public class HumanFactory {
 
    public static Human create(Integer humanType){
        Human human=null;
       switch (humanType){
           case 0:
               human=new Woman();
               break;
           case 1:
               human=new Man();
               break;
           case 2:
               human=new Robot();
           default:
               break;
       }
        return human;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Human human = HumanFactory.create(1);
        human.eat();
        human.drink();
        Human woman = HumanFactory.create(0);
        woman.eat();
        woman.drink();
        Human robot = HumanFactory.create(2);
        robot.eat();
        robot.drink();
    }
}

应用场景

工厂模式是一种创建型模式，它允许你创建对象，而不必指定这些对象的类。这使得你可以在程序运行时动态地创建对象，如果一个类有多个子类，并且这些子类的创建过程比较复杂，那么使用工厂模式可以使得代码更加简洁，易于维护。

举一个例子，假设有一个订单支付功能，有两种支付方式：支付宝支付和微信支付。用户在客户端进行支付时，需要从这两种支付方式中选取一种，进行支付操作。在这种情况下，可以创建一个简单工厂模式来决定创建出哪一种支付方式的实例。

需要注意的是，虽然简单工厂模式在一定程度上降低了代码的复杂度，但在实际应用中，如果需要根据不同的条件创建不同的对象，或者需要在运行时动态地创建对象，或者需要对对象的创建过程进行复杂的控制，那么可能需要使用更复杂的工厂模式，例如工厂方法模式或者抽象工厂模式等。

总结

优点：

• 易于扩展：由于简单工厂模式中工厂类的方法是静态的，所以可以在不修改原有代码的基础上增加新的产品类，只需要在新的产品类中实现工厂类所定义的接口即可。
• 代码简洁：简单工厂模式将对象的创建和使用分离，使得代码更加清晰简洁，易于维护。
• 单一职责：工厂类只负责创建对象，没有其他的职责，这使得代码更加单一，职责明确。

缺点：

• 违反了“开闭原则”：在简单工厂模式中，如果要增加新的产品类，就需要修改工厂类，这违反了“开闭原则”。
• 难以扩展：由于简单工厂模式中的工厂类是静态的，所以不能通过继承来实现多态。这使得该模式难以扩展到大型的应用中。
• 依赖性强：由于简单工厂模式中的工厂类负责创建所有的产品对象，因此对产品类的实现有很强的依赖性。如果产品类的实现发生了改变，就需要修改工厂类。

建议

如果想要学会设计模式、用好设计模式，建议先从UML类图开始学，UML类图中不同的箭头和线条，代表的意义是不同的，这里简单的梳理了一下，如果需要可以移步这里：设计模式之基础：UML类图怎么看？_uml图怎么看-CSDN博客