创建型模式之简单工厂

GOF的《设计模式-可复用面向对象软件的基础》一书中对设计模式做了两个标准的划分：

第一条是目的准则：模式用来完成什么工作，根据目的可划分为：创建型、结构型、行为型；创建型涉及对象的创建，结构型处理类或对象的组合，行为型对类或对象如何交互和怎样分配职责进行描述。

第二条是范围准则：指定模式主要用于类还是对象。类模式是处理类和子类之间的关系，这些关系通过继承实现，编译时期已经确定；对象模式是处理对象之间的关系，这些关系在运行时刻是可变的，更具有动态性。大多数模式还是这一类范畴。

在该书中并没有简单工厂的概念，但《Java与模式》与《Thinking in Patterns》两书均对该模式进行了详细的介绍，这里进行一下学习总结。

简单工厂模式又称“静态工厂方法模式”，也就是创建产品对象是由一个静态方法实现的，这个静态方法负责生产具有共同接口的类的对象，就像工厂生产产品一样，所以叫静态工厂方法，这里给出代码，然后对其进行分析：

package simplefac;
public class SimpleFactory{
    
    public static Fruit factory(String str) throws RuntimeException{
        if("Apple".equals(str)){
            System.out.println("produce apple");
            return new Apple();
        }
        else if("Grape".equals(str)){
            System.out.println("produce grape");
            return new Grape();
        }else{
            throw new RuntimeException("we don't produce such fruit!");
        }
    }
}
class Fruit{
    
    public void taste(){};
    public void color(){};
}
class Apple extends Fruit{
    
    public void taste(){
        System.out.println("I'm Sweet");
    }
    public void color(){
        System.out.println("I'm Red");
    }
}
class Grape extends Fruit{
    
    public void taste(){
        System.out.println("I'm Sour");
    }
    public void color(){
        System.out.println("I'm Purple");
    }
}

我们定义了一个Fruit类，作为各种水果的顶层抽象描述，只有taste和color两个方法，作为对水果口味和颜色的描述；又创建了两个子类，分别是苹果和葡萄， 这里，为了方便起见，将它们暂且放在具有静态工厂方法的SimpleFactory同一个Java文件中，下面给出测试方法：

package simplefac;
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        try{
            SimpleFactory.factory("Apple").color();
            SimpleFactory.factory("Grape").color();
            SimpleFactory.factory("Orange").color();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

从测试结果可以看出，静态工厂方法会根据你的传值生产相应的水果，它就像一个万能的窗口，客户只要对它喊“我要苹果”，它就返给你苹果，如果它没有你想要的水果，它就抛出一个异常，并提醒“我没有这样的水果”，这时候如果想让它生产这种水果的话，就必须对它修改，这里总结一下简单工厂模式的优缺点：

优点：实现了责任分割，客户端（想要水果的一方）免去了自行生产水果的责任，统一由静态工厂方法来处理。

缺点：具有静态工厂方法的工厂类拥有创建所有产品的逻辑判断，一旦该类不能正常工作，所有的产品就都不能正常生产了。而且它对设计模式的“开-闭原则”的支持力度不够。

“开-闭原则”原则是指要求一个系统设计能够在原系统不做修改的情况下，扩展系统功能。这里如果创建“Orange”对象，必须添加定义Orange类，这叫功能扩展，但是是不是不需要修改系统了呢？通过分析可知：有一处我们一定要修改，那就是生产水果的静态工厂方法，你需要再添加一个判断语句并给出Orange类对象的创建语句，所以还是对系统做了一定的修改，有没有方法避免修改呢？当然有，下次再做总结。