【设计模式系列】--简单工厂模式

简单工厂模式是属于创建型模式，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。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。简单来说，通过专门定义一个类来辅助创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类，今天这篇博文，小编主要简单的介绍一下简单工程模式，通过简单的demo一步一步进行讲解，希望对有需要的小伙伴有帮助，还请小伙伴们多多指教。首先，我们来看一下简单工厂的uml图，如下所示：

接着，小编结合一个简单的demo，来更好的帮助小伙伴们理解简单工厂模式，首先我们新建一个java项目，取名为SimpleFactory，新建三个类Apple、Banana、MainClass，代码分别如下所示：

Apple类的代码：

public class Apple {/** * 采集 */public void get(){System.out.println("采集苹果");}}

Banana类的代码：

public class Banana {/** * 采集 */public void get(){System.out.println("采集香蕉");}}

编写MainClass里面的代码，如下所示：

public class MainClass {public static void main(String[] args){//实例化一个AppleApple apple = new Apple();//实例化一个BananaBanana banana = new Banana();apple.get();banana.get();}}

运行，效果如下所示：

我们的代码是否还可以进行优化呢？通过Apple类和Banana类我们可以发现，她们都具有get方法，更重要的是，她们都属于水果，所以这个时候，我们可以抽象出来一个接口，so，我们创建一个接口，代码如下所示：

public interface Fruit {/** * 采集 */public void get();}

Apple类和Banana类分别实现接口Fruit，注释掉之前MainClass里面的代码，重新编写，这样，我们这里就用到了多态，代码如下所示：

public class MainClass {public static void main(String[] args){////实例化一个Apple//Apple apple = new Apple();////实例化一个Banana//Banana banana = new Banana();////apple.get();//banana.get();//实例化一个Aplle和Banana，用到了多态Fruit apple = new Apple();Fruit banana = new Banana();apple.get();banana.get();}}

运行，效果如下所示：

接着，我们回过头来看一下简单工厂模式的概念，通过专门定义一个类来辅助辅助创建其她类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类，从上面的demo中，我们可以看出来，Apple类和Banana类具有一个共同的父类，那就是Fruit，这个时候，我们需要专门定义一个类来辅助创建其她类的实例，接着，我们再来进行优化，创建一个类FruitFactory，代码如下所示：

public class FruitFactory {/** * 获得Apple类的实例 */public static Fruit getApple(){return new Apple();}/** * 获得Banana类的实例 */public static Fruit getBanana(){return new Banana();}}

编写main里面的代码，如下所示：

public class MainClass {public static void main(String[] args){////实例化一个Apple//Apple apple = new Apple();////实例化一个Banana//Banana banana = new Banana();////apple.get();//banana.get();////实例化一个Aplle和Banana，用到了多态//Fruit apple = new Apple();//Fruit banana = new Banana();//apple.get();//banana.get();//实例化一个AppleFruit apple = FruitFactory.getApple();Fruit banana = FruitFactory.getBanana();apple.get();banana.get();}}

运行一下，效果如下所示：

这样，我们实现了专门定义一个类来辅助创建其她类的实例，那我们还能不能进一步进行优化呢？答案是肯定的，我们可以把这些方法写成一个静态的方法，我们直接可以通过类名类进行引用，不需要创建工程类的实例，我们来看一下模式中包含的角色及其职责。

a、工厂角色---Creator

简单工厂模式的核心，她负责实现创建所有实例的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需要的产品对象。

b、抽象角色--Product

简单工厂模式所创建的所有对象的父类，她负责描述所有实例所共有的公共接口。

c、具体产品角色--Concrete Product

简单工厂模式所创建的具体实例对象

那么，工厂还能否进行进一步的优化呢？yes，我们发现工厂里面分别单独getApple和getBanana，我们是否能写一个公共的getFruit的方法呢？进行优化，编写FruitFactory里面的代码，如下所示：

public class FruitFactory {///**// * 获得Apple类的实例// */////public static Fruit getApple(){//return new Apple();//}/////**// * 获得Banana类的实例// *///public static Fruit getBanana(){//return new Banana();//}/** * get方法，获得所有产品对象 * @throws IllegalAccessException  * @throws InstantiationException  */public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException {if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {return Apple.class.newInstance();}else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){return Banana.class.newInstance();}else{System.out.println("找不到相关实例化类");return null;}}}

编写MainClass的代码，如下所示：

public class MainClass {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException{////实例化一个Apple//Apple apple = new Apple();////实例化一个Banana//Banana banana = new Banana();////apple.get();//banana.get();////实例化一个Aplle和Banana，用到了多态//Fruit apple = new Apple();//Fruit banana = new Banana();//apple.get();//banana.get();////实例化一个Apple//Fruit apple = FruitFactory.getApple();//Fruit banana = FruitFactory.getBanana();//apple.get();//banana.get();Fruit apple = FruitFactory.getFruit("apple");Fruit banana = FruitFactory.getFruit("banana");apple.get();banana.get();}}

运行，效果如下所示：

我们知道，每一种模式都是经过不断的改进，最后达到业内都能接受的一种规范，so，我们还可以进行优化，编写FruitFactory的内容，如下所示：

public class FruitFactory {///**// * 获得Apple类的实例// */////public static Fruit getApple(){//return new Apple();//}/////**// * 获得Banana类的实例// *///public static Fruit getBanana(){//return new Banana();//}/** * get方法，获得所有产品对象 * @throws IllegalAccessException  * @throws InstantiationException  * @throws ClassNotFoundException  */public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {//if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {//return Apple.class.newInstance();//}else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){//return Banana.class.newInstance();//}else{//System.out.println("找不到相关实例化类");//return null;////}Class fruit = Class.forName(type);return (Fruit) fruit.newInstance();}}

编写MainClass的代码，如下所示：

public class MainClass {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException{////实例化一个Apple//Apple apple = new Apple();////实例化一个Banana//Banana banana = new Banana();////apple.get();//banana.get();////实例化一个Aplle和Banana，用到了多态//Fruit apple = new Apple();//Fruit banana = new Banana();//apple.get();//banana.get();////实例化一个Apple//Fruit apple = FruitFactory.getApple();//Fruit banana = FruitFactory.getBanana();//apple.get();//banana.get();Fruit apple = FruitFactory.getFruit("Apple");Fruit banana = FruitFactory.getFruit("Banana");apple.get();banana.get();}}

运行一下，效果如下所示：

接着，我们来看一下简单工厂模式的优缺点：

在这个模式中，工厂类是整个模式的关键所在，她包含的必要的判断楼哦机，能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象，用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例，而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的，有利于整个廉体系结构的优化。

不难发现，简单工厂模式的确定也正体现在其工厂类上，由于工厂类几种了所有实例的创建逻辑，所以“高内聚”方面做的并不好，另外，当系统中的具体产品类不断增多时，可能会出现要求工厂类也要做相应的修改，扩展性不是很好，如下代码：

public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {if(type.equalsIgnoreCase("apple")) {return Apple.class.newInstance();}else if(type.equalsIgnoreCase("banana")){return Banana.class.newInstance();}else{System.out.println("找不到相关实例化类");return null;}Class fruit = Class.forName(type);return (Fruit) fruit.newInstance();}

如果这个时候再添加一个橙子，so我们需要添加一个else if来进行判断，下面那种方法会解决我们的问题，但是也不能从根本上解决问题，我们调用的时候会比较麻烦，因为这个类你必须知道，对于客户而言，是比较麻烦的，一般我们会受用第二种，不用考虑大小写，虽然第三种扩展性好，但是适用性较差。

小编寄语：该博文，小编主要简单的介绍了简单工厂模式，通过一个简单的demo进行讲解，简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法模式，但不属于二十三中GOF设计模式之一，简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例，简单工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一种特殊实现，想起那句话，编程是一门技术，更是一门艺术，在编写代码的过程中，要牢记可复用、易维护、好扩展，这样，自己才能有所提高，才是真正的软件工程师。