创建型模式—— 简单工厂模式

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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();
    
    }
    复制代码
  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");
        }
    }
    
    复制代码
  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;
        }
    }
    复制代码
  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();
        }
    }
    复制代码

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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后端
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