1. 简单工厂模式定义
简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于一种创建型设计模式。它根据客户端传入的参数动态决定创建哪种具体产品类的实例，并返回其抽象类型。
核心：专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。
解决的核心问题：
- 解耦创建与使用：客户端不需要直接 new 对象，只需通过工厂获取，避免了客户端代码与具体实现类的耦合。
- 逻辑集中管理：将分散在各处的对象创建代码收拢到单一工厂中，便于统一维护（如修改初始化逻辑）
2. 简单工厂模式结构
2.1 Factory：工厂角色，负责创建具体产品的对象，只有它可以创建对象。
- 职责：工厂角色，负责创建具体产品的对象，只有它可以创建产品对象
- 核心方法：通常为
static createXxx()，内含if-else/switch分支逻辑 - 关键约束：需知晓所有具体产品类的创建细节
2.2 Product
- 角色：所有具体产品的共同接口或父类
- 作用：定义产品契约，使客户端能统一操作不同产品
2.3 ConcreteProduct
- 角色：实现抽象产品接口的具体类
- 关键点：所有具体产品必须实现统一接口
结构图：
3. 简单工厂模式举例
设计一个程序，根据用户输入的形状名称画出对应形状图形，比如画出正方形和圆形。
定义一个形状接口 Shape，以及其具体实现类 Circle 和 Square。这时可以创建一个简单工厂类 ShapeFactory，它包含一个方法 createShape(String type)，根据参数 type 创建不同的形状对象。
public interface Shape {
void draw();
}
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
public class ShapeFactory {
public Shape createShape(String type) {
if ("circle".equalsIgnoreCase(type)) {
return new Circle();
} else if ("square".equalsIgnoreCase(type)) {
return new Square();
}
return null;
}
}
使用简单工厂模式，客户端可以像下面这样创建并使用形状对象，而不需要关心具体的创建细节：
ShapeFactory factory = new ShapeFactory();
Shape shape1 = factory.createShape("circle");
shape1.draw();
Shape shape2 = factory.createShape("square");
shape2.draw();
简单工厂模式可以帮助降低客户端和具体类之间的耦合度，使得代码更易于维护和扩展。
结构图：
4. 简单工厂模式的优缺点
4.1 优点
- 隐藏对象创建细节：客户端不需要了解和处理对象的创建细节，只需通过工厂来获取对象。
- 集中化管理：通过工厂集中管理对象的创建过程，便于维护和修改。如果需要改变创建对象的逻辑，只需要修改工厂类而不影响客户端。
- 降低耦合度：客户端代码与具体类之间的耦合度降低，因为客户端只与工厂类交互而不直接依赖具体类的实例化过程。
4.2 缺点
- 扩展性受限：如果需要添加新的产品类型，通常需要修改工厂类的逻辑，违反了开闭原则。
- 责任过重：工厂类负责创建多种产品，导致工厂类代码可能会变得非常庞大。
- 违反单一职责原则：工厂类不仅负责对象的创建，还可能包括其它业务逻辑，违反了单一职责原则。
- 静态方法限制： 静态方法不支持多态，无法通过继承扩展行为
5. 应用场景与边界
适用场景：
- 产品类型较少且稳定（如不超过5种）
- 客户端不关心创建过程，只需获得可用对象
- 需要统一入口管理创建逻辑（如带缓存的对象创建）9
不适用场景：
- 产品类型频繁变化（需反复修改工厂类）
- 产品初始化逻辑复杂且各不相同（导致工厂代码臃肿）
- 需要支持运行时动态扩展（插件化系统）
注：典型误用，当产品存在继承树层级差异时（如无共同父类），强行使用简单工厂会导致类型转换风险
