创建型模式—— 简单工厂模式

憨憨的八戒
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小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

简单工厂模式，他不属于 GoF 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。

什么是简单工厂模式

简单工厂模式又称为静态工厂模式，实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。

其实就是将一个具体类的实例化交给一个静态工厂方法来执行，它不属于 GOF 的 23 种设计模式，但现实中却经常会用到，而且思想也非常简单。

简单工厂模式的结构

简单工厂模式包含如下角色：

角色功能
工厂角色（Creator）是简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有具体产品类的实例。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
抽象产品角色（Product）是所有具体产品角色的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品角色（Concrete Product）继承自抽象产品角色，一般为多个，是简单工厂模式的创建目标。工厂类返回的都是该角色的某一具体产品。

简单工厂模式的应用场景

  • 前几天苹果公司刚发布 iPhone12 和 iPhone12 Pro，那么问题来了，苹果公司的代工厂到底生产多少种尺寸的手机呢?
    • 由工厂决定生产哪种型号的的手机，苹果公司的工厂就是一个工厂类，是简单工厂模式的核心类。
    • iPhone12、iPhone12 Pro、iphone12 Pro Max 都是苹果手机，只是型号不同。苹果手机类满足抽象的定义，各个型号的手机类是其具体实现。

在以下情况下可以使用简单工厂模式：

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，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。

简单工厂的 UML 图

简单工厂模式.png

简单工厂模式的实现

  1. 创建一个"苹果手机"类，定义一个获取手机尺寸的方法

    public abstract class ApplePhone {
    //获取尺寸
    protected abstract void getSize();

}

  2. 苹果手机不同型号的"手机类"。

    public class Iphone12 extend ApplePhone{
    public void getSize() {
        System.out.println("iphone 12 屏幕:3.5英寸");
    }
}

public class Iphone12Pro extend ApplePhone{

    public void getSize() {
        System.out.println("iphone 12 pro 屏幕:4.5英寸");
    }
}

  3. 建立一个"工厂类"生产不同型号的"手机对象"。

    public class AppleFactory {
    public static ApplePhone createPhone(String model){
        ApplePhone applePhone = null;
        switch (model) {
            case"iphone12":
                applePhone = new Iphone12();
                break;
            case"iphone12 pro":
                applePhone = new Iphone12Pro();
                break;
            default:
                break;
        }
        return applePhone;
    }
}

  4. 客户端测试类

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ApplePhone applePhone ;
        
        applePhone = AppleFactory.createPhone("iphone12");
        applePhone.getSize();
        
        applePhone = AppleFactory.createPhone("iphone12 pro");
        applePhone.getSize();
    }
}

简单工厂模式的优缺点

优点：

工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,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.

通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责“消费”对象就可以了。

而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的．明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了开闭原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；

它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。

当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求．

这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利；

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