设计模式系列：创建型-简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

目录

• 简介
• 结构
• 案例实现
• 优缺点
• 扩展

简介

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种常用的设计模式，属于创建型模式。又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。它提供了一种创建对象的最佳方式。在简单工厂模式中，有一个专门的工厂类负责创建其他类的实例，而客户端无需知道所创建对象的详细信息。工厂类负责实现创建所有实例的内部逻辑，可以创建具有共同父类的不同类的新实例。

在实现上，简单工厂模式的UML类图包含一个工厂类（Creator）、一个抽象产品（Product）和一个具体产品（Concrete Product）。工厂类根据传入的参数动态决定应该创建哪一个产品类的实例。抽象产品是所有创建对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。具体产品是抽象产品的具体实现，是简单工厂模式的创建目标。

简单工厂模式的适用场景包括工厂类负责创建的对象比较少，客户端只需要知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心。这种模式有助于减少客户端代码的复杂度，使得客户端无需了解对象的创建细节。

简单工厂模式的优点包括：客户端只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需的对象，而无需关心对象的创建细节；工厂类可以封装对象的创建逻辑，客户端无需了解对象的具体创建过程。然而，简单工厂模式的缺点也很明显：工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，违背了开闭原则；如果工厂类异常，可能会导致整个系统的异常。

结构

简单工厂包含如下角色：

• 抽象产品 ：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
• 具体产品 ：实现或者继承抽象产品的子类
• 具体工厂 ：提供了创建产品的方法，调用者通过该方法来获取产品。

案例实现

需求：设计一个咖啡店点餐系统。

设计一个咖啡类（Coffee），并定义其两个子类（美式咖啡【AmericanCoffee】和拿铁咖啡【LatteCoffee】）；再设计一个咖啡店类（CoffeeStore），咖啡店具有点咖啡的功能。

具体类的设计如下：

在java中，万物皆对象，这些对象都需要创建，如果创建的时候直接new该对象，就会对该对象耦合严重，假如我们要更换对象，所有new对象的地方都需要修改一遍，这显然违背了软件设计的开闭原则。如果我们使用工厂来生产对象，我们就只和工厂打交道就可以了，彻底和对象解耦，如果要更换对象，直接在工厂里更换该对象即可，达到了与对象解耦的目的；所以说，工厂模式最大的优点就是：解耦。

现在使用简单工厂对上面案例进行改进，类图如下：

工厂类代码如下：

public class SimpleCoffeeFactory {

    public Coffee createCoffee(String type) {
        Coffee coffee = null;
        if("americano".equals(type)) {
            coffee = new AmericanoCoffee();
        } else if("latte".equals(type)) {
            coffee = new LatteCoffee();
        }
        return coffee;
    }
}

工厂（factory）处理创建对象的细节，一旦有了SimpleCoffeeFactory，CoffeeStore类中的orderCoffee()就变成此对象的客户，后期如果需要Coffee对象直接从工厂中获取即可。这样也就解除了和Coffee实现类的耦合，同时又产生了新的耦合，CoffeeStore对象和SimpleCoffeeFactory工厂对象的耦合，工厂对象和商品对象的耦合。

后期如果再加新品种的咖啡，我们势必要需求修改SimpleCoffeeFactory的代码，违反了开闭原则。工厂类的客户端可能有很多，比如创建美团外卖等，这样只需要修改工厂类的代码，省去其他的修改操作。

优缺点

优点：

封装了创建对象的过程，可以通过参数直接获取对象。把对象的创建和业务逻辑层分开，这样以后就避免了修改客户代码，如果要实现新产品直接修改工厂类，而不需要在原代码中修改，这样就降低了客户代码修改的可能性，更加容易扩展。

缺点：

增加新产品时还是需要修改工厂类的代码，违背了“开闭原则”。

扩展

静态工厂

在开发中也有一部分人将工厂类中的创建对象的功能定义为静态的，这个就是静态工厂模式，它也不是23种设计模式中的。代码如下：

public class SimpleCoffeeFactory {

    public static Coffee createCoffee(String type) {
        Coffee coffee = null;
        if("americano".equals(type)) {
            coffee = new AmericanoCoffee();
        } else if("latte".equals(type)) {
            coffee = new LatteCoffee();
        }
        return coffe;
    }
}