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一、工厂模式的历史由来

在现实生活中我们都知道，原始社会自给自足（没有工厂）、农耕社会小作坊（简单工厂，民间酒坊）、工业革命流水线（工厂方法，自产自销）。

我们的项目代码同样也是由简而繁一步一步迭代而来,但对于调用者来说确是越来越简单化。

二、简单工厂模式

简单工厂模式( Simple Factory Pattern )是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例，但它不属于GOF 23种设计模式。简单工厂适用于工厂类负责创建的对象较少的场景,且客户端只需要传入工厂类的参数，对于如何创建对象的逻辑不需要关心。

我们以课程为例。目前有Java、前端等课程，已经形成了一个生态。我们可以定义一个课程标准ICourse接口：

public interface ICourse {
    //播放课程
    void record();
}

创建Java课程的实现类JavaCourse：

public class JavaCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("播放Java课程");
    }
}

客户端调用代码

public class SimpleFactoryTest {

    @Test
    public void Test() {
        ICourse course = new JavaCourse();
        course.record();
    }
}

我们发现父类ICourse指向子类JavaCourse的引用，应用层代码需要依JavaCourse，如果业务扩展，继续增加AICourse课程，甚至更多，那我们客户端的依赖会变得越来越臃肿。因此，要想办法把这种依赖减弱，把创建细节隐藏。虽然目前的代码中，我们创建对象的过程并不复杂，但从代码设计角度来讲不易于扩展。现在，我们用简单工厂模式对代码进行优化。增加课程PythonCourse类：

public class PythonCourse implements ICourse {
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("播放Python课程");
    }
}

创建课程CourseFactory工厂类：

public class CourseFactory {

    public static ICourse create(String name) {
        if ("java".equalsIgnoreCase(name)) {
            return new JavaCourse();
        } else if ("python".equalsIgnoreCase(name)) {
            return new PythonCourse();
        } else {
            return null;
        }
    }
}

修改客户端调用代码：

public class SimpleFactoryTest {

    @Test
    public void test() {
        ICourse course = CourseFactory.create("python");
        course.record();
    }

}

客户端调用是简单了，但如果我们业务继续扩展，需增加前端课程，那么工厂中的create()方法就要根据产品链的丰富每次都要修改代码逻辑。不符合开闭原则。因此，我们对简单工厂还可以继续优化，可以采用反射技术：

public class CourseFactory {

    public static ICourse create(String className) {
        try {
            if (!(null == className || "".equals(className))) {
                return (ICourse) Class.forName(className).newInstance();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

}

修改客户端调用代码：

public class SimpleFactoryTest {

    @Test
    public void test() {
        ICourse course = CourseFactory.create("com.mark.factory.simple.JavaCourse");
        course.record();
    }
}

优化之后，产品不断丰富不需要修改CourseFactory中的代码。但是有个问题，方法参数是字符串，可控性有待提升，而且还需要强制转型。我们再修改一下代码：

public class CourseFactory {

    public static ICourse create(Class<? extends ICourse> clazz) {
        try {
            if (clazz != null) {
                return clazz.newInstance();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

优化客户端代码：

public class SimpleFactoryTest {

    @Test
    public void test() {
        ICourse course = CourseFactory.create(PythonCourse.class);
        course.record();
    }
}

三、工厂方法模式

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是指定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。在工厂方法模式中用户只需要关心所需产品对应的工厂，无需关心创建细节，而且加入新的产品符合开闭原则。

工厂方法模式主要解决产品扩展的问题，在简单工厂中，随着产品链的丰富，如果每个课程的创建逻辑有区别的话，工厂的职责会变得越来越多，有点像万能工厂，并不方便维护。根据单一职责原则我们将职能继续拆分，专人干专事。Java课程由Java工厂创建，Python课程由Python工厂创建，对工厂本身也做一个抽象。

我们来看代码，先创建ICourseFactory接口：

public interface ICourseFactory {
    ICourse create();
}

再分别创建各自的工厂类，JavaCourseFactory类：

public class JavaCourseFactory implements ICourseFactory {
    @Override
    public ICourse create() {
        return new JavaCourse();
    }
}

PythonCourseFactory类：

public class PythonCourseFactory implements ICourseFactory {
    @Override
    public ICourse create() {
        return new PythonCourse();
    }
}

测试代码：

public class FactoryMethodTest {

    @Test
    public void test() {
        ICourseFactory factory = new JavaCourseFactory();
        ICourse course = factory.create();
        course.record();

        factory = new PythonCourseFactory();
        course = factory.create();
        course.record();
    }
}

四、总结

简单工厂也有它的缺点：工厂类的职责相对过重，不易于扩展过于复杂的产品结构。

工厂方法适用于以下场景：

创建对象需要大量重复的代码。
客户端（应用层）不依赖与产品类实例如何被创建，实现等细节。
一个类通过其子类来指定创建哪个对象。

工厂方法也有缺点：

类的个数容易过多，增加复杂度。
增加了系统的抽象性和理解难度。

欢迎大家关注微信公众号（MarkZoe）互相学习、互相交流。

设计模式-工厂模式学习之旅

一、工厂模式的历史由来

二、 简单工厂模式

三、工厂方法模式

四、总结

二、简单工厂模式