设计模式-简单工厂模式

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定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。

简单工厂模式提供了专门的工厂类用于创建对象，将对象的创建和对象的使用分离开，它作为一种最简单的工厂模式在软件开发中得到了较为广泛的应用;
简单工厂模式是工厂方法模式的“小弟”，它不属于23种设计模式，但在软件开发中应用也较为频繁，通常将它作为学习其他工厂模式的入门;
简单工厂模式的要点在于：当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节。

简介

应用实例

您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现;
Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

使用场景

工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂;
客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。

实现：图标库设计

公司欲基于Java语言开发一套图表库，该图表库可以为应用系统提供各种不同外观的图表，例如柱状图、饼状图、折线图等。设计人员希望为应用系统开发人员提供一套灵活易用的图表库，而且可以较为方便地对图表库进行扩展，以便能够在将来增加一些新类型的图表。

方案一

class Chart {
　　private String type; //图表类型

　　public Chart(String type) {
    　　this.type = type;
    　　if (type.equalsIgnoreCase("histogram")) {
        　　System.out.println("初始化柱状图！");
    　　}
    　　else if (type.equalsIgnoreCase("pie")) {
        　　System.out.println("初始化饼状图！");
    　　}
    　　else if (type.equalsIgnoreCase("line")) {
        　　System.out.println("初始化折线图！");
    　　}
　　}

　　public void display() {
    　　if (this.type.equalsIgnoreCase("histogram")) {
        　　System.out.println("显示柱状图！");
    　　}
    　　else if (this.type.equalsIgnoreCase("pie")) {
        　　System.out.println("显示饼状图！");
    　　}
    　　else if (this.type.equalsIgnoreCase("line")) {
        　　System.out.println("显示折线图！");
    　　}    
　　}
}

分析以上代码：

代码“if else”代码块很多，代码冗长，如果再多几种类型，阅读、维护、测试难度就会越复杂。
代码集中，职责过重，违反了“单一职责原则”，不利于重用、维护和扩展。
在扩展的时候必须修改Chart类，违反了“开闭原则”。
客户端只能通过new关键字来直接创建Chart对象，Chart类与客户端类耦合度较高，对象的创建和使用无法分离。
客户端在创建Chart对象之前可能还需要进行大量初始化设置，例如设置柱状图的颜色、高度等，如果在Chart类的构造函数中没有提供一个默认设置，那就只能由客户端来完成初始设置，这些代码在每次创建Chart对象时都会出现，导致代码的重复。

方案二(使用简单工厂模式)

为了将Chart类的职责分离，同时将Chart对象的创建和使用分离，重新对代码进行了重构。

创建图表接口

public interface Chart {

   /**
    * 展示图表
    */
   void display();
}

创建图表工厂

public 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;
   }
}

创建实现类

public 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！");
   }
}

public 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！");
   }
}

public 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！");
   }
}

测试代码

public class Main {

    public final static String CHART_HISTOGRAM = "histogram";
    public final static String CHART_PIE = "pie";
    public final static String CHART_LINE = "line";
    public static void main(String[] args) {
        //通过静态工厂方法创建产品
        Chart chartHistogram = ChartFactory.getChart(CHART_HISTOGRAM);
        chartHistogram.display();

        Chart chartPie = ChartFactory.getChart(CHART_PIE);
        chartPie.display();

        Chart chartLine = ChartFactory.getChart(CHART_LINE);
        chartLine.display();
    }
}

输出如下

创建柱状图！
初始化设置柱状图！
显示柱状图！
创建饼状图！
初始化设置饼状图！
显示饼状图！
创建折线图！
初始化设置折线图！
显示折线图！

分析以上代码：在测试类中，我们使用工厂类的静态方法来创建对象，如果需要更换其他图表，只需要修改参数即可。

改进：上述代码还存在一个问题，在每次客户端更换静态工厂中的参数时，客户端代码都需要重新编译，对客户端而言，违反了“开闭原则”。

怎么能在修改参数时不需要修改客户端代码呢？

我们只需要参数放入配置文件即可。如果需要修改具体图表参数，只需要修改配置文件，无需修改任何源代码，符合“开闭原则”。

总结

优点

一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了;
扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以;
屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口;
实现了对象创建和使用分离;
通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

缺点

由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响;
每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖;
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

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posted @ 2018-10-18 08:10 俊俊的小熊饼干阅读(711) 评论(0) 编辑收藏举报

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