[设计模式]简单工厂模式
简介
简单工厂模式 (Simple Factory) 又叫静态工厂方法（Static Factory Method）模式。
简单工厂模式通常是定义一个工厂类，这个类可以根据不同变量返回不同类的产品实例。
简单工厂模式是一种对象创建型模式 （可参考 设计模式 创建型模式）。但是简单工厂模式不属于23种Gof设计模式之一。
实例
如何实现一个具有加减乘除基本功能的计算器？
对于这四种运算来说，都需要两个操作数，差别仅在于返回的结果不同。
由此，我们可以抽象化它们的共性，提炼出一个父类。这个类中包含两个操作数，一个返回结果方法，这个方法期望在子类中得以实现。
以下通过具体代码来说明。
图-简单工厂模式结构图
Product (Operation) : 产品角色，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。
// Product角色，所有实例所共有的公共接口
abstract class Operation {
public int numA;
public int numB;
public abstract int GetResult();
}
abstract class Operation {
public int numA;
public int numB;
public abstract int GetResult();
}
ConcreteProduct组 : 具体产品角色，实现 Product 中的接口。
// ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Add extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA + numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Sub extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA - numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Mul extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA * numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Div extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
if (numB == 0) {
System.out.println("ERROR!");
return -1;
}
return numA / numB;
}
}
class Add extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA + numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Sub extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA - numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Mul extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
return numA * numB;
}
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Div extends Operation {
@Override
public int GetResult() {
if (numB == 0) {
System.out.println("ERROR!");
return -1;
}
return numA / numB;
}
}
Factory (OperationFactory) : 工厂角色，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。
// 工厂角色，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
class OperationFactory {
public static Operation CreateOperation (char operate) {
Operation oper = null;
switch(operate) {
case '+':
oper = new Add();
break;
case '-':
oper = new Sub();
break;
case '*':
oper = new Mul();
break;
case '/':
oper = new Div();
break;
default:
break;
}
return oper;
}
}
class OperationFactory {
public static Operation CreateOperation (char operate) {
Operation oper = null;
switch(operate) {
case '+':
oper = new Add();
break;
case '-':
oper = new Sub();
break;
case '*':
oper = new Mul();
break;
case '/':
oper = new Div();
break;
default:
break;
}
return oper;
}
}
测试代码
public class SimpleFactoryPattern {
public static void main(String[] args) {
int numA = 10;
int numB = 3;
int result = 0;
Operation oper = OperationFactory.CreateOperation('+');
oper.numA = numA;
oper.numB = numB;
result = oper.GetResult();
System.out.println(numA + " + " + numB + " = " + result);
}
}
public static void main(String[] args) {
int numA = 10;
int numB = 3;
int result = 0;
Operation oper = OperationFactory.CreateOperation('+');
oper.numA = numA;
oper.numB = numB;
result = oper.GetResult();
System.out.println(numA + " + " + numB + " = " + result);
}
}
运行结果
10 + 3 = 13
要点
优点
简单工厂模式的工厂类是整个模式的关键。其中包含了必要的逻辑判断，根据外部信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。
通过使用简单工厂模式，用户无需了解对象如何创建的，只要传入必要信息就可以了。
缺点
工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违背了高内聚责任分配原则。
随着系统中具体产品类不断增多，势必要不断修改工厂类，不易维护和扩展。同时，这也违背了开放封闭原则。
推荐阅读
本文属于 设计模式系列 。
简单工厂模式属于工厂模式家族，欢迎参考阅读 工厂方法模式 、抽象工厂方法模式 。
参考资料
《大话设计模式》
《HeadFirst设计模式》
《HeadFirst设计模式》
