简单工厂
一，概述
简单工厂：一个工厂类根据传入的参量决定创建出那一种产品类的实例。
简单工厂模式结构比较简单，其核心是工厂类的设计，其结构如图1所示：
在简单工厂模式结构图中包含如下几个角色：
● Factory（工厂角色）：工厂角色即工厂类，它是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有产品实例的内部逻辑；工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象；在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod()，它的返回类型为抽象产品类型Product。
● Product（抽象产品角色）：它是工厂类所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法，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通用的工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。
● ConcreteProduct（具体产品角色）：它是简单工厂模式的创建目标，所有被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，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。
典型的抽象产品类代码如下所示：
abstract class Product {
//所有产品类的公共业务方法
public void methodSame() {
//公共方法的实现
}
//声明抽象业务方法
public abstract void methodDiff();
}
典型的具体产品类代码如下所示：
class ConcreteProduct extends Product {
//实现业务方法
public void methodDiff() {
//业务方法的实现
}
}
典型的工厂类代码如下所示：
class Factory {
//静态工厂方法
public static Product getProduct(String arg) {
Product product = null;
if (arg.equalsIgnoreCase("A")) {
product = new ConcreteProductA();
//初始化设置product
}
else if (arg.equalsIgnoreCase("B")) {
product = new ConcreteProductB();
//初始化设置product
}
return product;
}
}
在客户端代码中，我们通过调用工厂类的工厂方法即可得到产品对象，典型代码如下所示：
class Client {
public static void main(String args[]) {
Product product;
product = Factory.getProduct("A"); //通过工厂类创建产品对象
product.methodSame();
product.methodDiff();
}
}
二，实例：
使用简单工厂模式对图表库进行重构，重构后的结构如图2所示：
在图2中，Chart接口充当抽象产品类，其子类HistogramChart、PieChart和LineChart充当具体产品类，ChartFactory充当工厂类。完整代码如下所示：
//抽象图表接口：抽象产品类
interface Chart {
public void display();
}
//柱状图类：具体产品类
class HistogramChart implements Chart {
public HistogramChart() {
System.out.println("创建柱状图！");
}
public void display() {
System.out.println("显示柱状图！");
}
}
//饼状图类：具体产品类
class PieChart implements Chart {
public PieChart() {
System.out.println("创建饼状图！");
}
public void display() {
System.out.println("显示饼状图！");
}
}
//折线图类：具体产品类
class LineChart implements Chart {
public LineChart() {
System.out.println("创建折线图！");
}
public void display() {
System.out.println("显示折线图！");
}
}
//图表工厂类：工厂类
class ChartFactory {
//静态工厂方法
public static Chart getChart(String type) {
Chart chart = null;
if (type.equalsIgnoreCase("histogram")) {
chart = new HistogramChart();
System.out.println("初始化设置柱状图！");
}
else if (type.equalsIgnoreCase("pie")) {
chart = new PieChart();
System.out.println("初始化设置饼状图！");
}
else if (type.equalsIgnoreCase("line")) {
chart = new LineChart();
System.out.println("初始化设置折线图！");
}
return chart;
}
}
在客户端测试类中，我们使用工厂类的静态工厂方法创建产品对象，如果需要更换产品，只需修改静态工厂方法中的参数即可，例如将柱状图改为饼状图，只需将代码：
chart = ChartFactory.getChart("histogram");
改为：
chart = ChartFactory.getChart("pie");
三，方案的改进：每更换一个Chart对象都需要修改客户端代码中静态工厂方法的参数，客户端代码将要重新编译，这对于客户端而言，违反了“开闭原则”
我们可以将静态工厂方法的参数存储在XML或properties格式的配置文件中，如下config.xml所示：
<?xml version="1.0"?>
<config>
<chartType>histogram</chartType>
</config>
再通过一个工具类XMLUtil来读取配置文件中的字符串参数，XMLUtil类的代码如下所示：
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
public class XMLUtil {
//该方法用于从XML配置文件中提取图表类型，并返回类型名
public static String getChartType() {
try {
//创建文档对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
Document doc;
doc = builder.parse(new File("config.xml"));
//获取包含图表类型的文本节点
NodeList nl = doc.getElementsByTagName("chartType");
Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
String chartType = classNode.getNodeValue().trim();
return chartType;
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
在引入了配置文件和工具类XMLUtil之后，客户端代码修改如下：
class Client {
public static void main(String args[]) {
Chart chart;
String type = XMLUtil.getChartType(); //读取配置文件中的参数
chart = ChartFactory.getChart(type); //创建产品对象
chart.display();
}
}
不难发现，在上述客户端代码中不包含任何与具体图表对象相关的信息，如果需要更换具体图表对象，只需修改配置文件config.xml，无须修改任何源代码，符合“开闭原则”。
