简单工厂设计模式—透彻讲解

一. 什么是工厂

理解简单工厂设计模式, 首先要理解什么是工厂. 我们身边有很多工厂. 酿酒的酒厂, 制衣的衣厂, 加工肉类的肉加工厂等等. 这些工厂他们到底是怎么酿酒的? 怎么制衣的?怎么加工肉的? 我们并不知道, 也不需要知道. 不知道并不影响我们喝酒, 穿衣, 吃肉. 这就是工厂的特点之一: 客户不需要知道怎么做的, 但是不影响使用

再来看看工厂的第二个特点: 比如肉加工厂—双汇. 牛肉进去出来牛肉火腿肠, 羊肉进去出来羊肉火腿肠, 猪肉进去出来猪肉火腿肠. 我不需要知道怎么加工的, 我只需要把材料扔进去, 然后对应的火腿肠就出来了. 这就是第二个特点: 给你材料, 你去制造出我想要的东西, 至于怎么做, 我并不关心.

程序中的工厂也是一样的思想. **工厂的作用就是创造对象. **

二. 简单工厂设计模式

2.1. 设计模式

我们基本都知道设计模式有23种, 说到这, 我们先来说说设计模式。

设计模式不是语法, 而是一种巧妙的写法, 能够把程序变得更加灵活的写法.

设计模式有三种: 创建型, 行为型, 结构型. 简单工厂设计模式属于创建型. 但简单工厂设计模式不属于23种设计模式范围内, 属于23种设计模式中工厂设计模式里最简单的一种.

2.2. 简单工厂设计模式

简单工厂设计模式, 又叫做静态工厂设计模式. 简单工厂设计模式提供一个创建对象实例的功能，而无需关系其具体实现，被创建实例的类型可以是接口、抽象类，也可以是具体的类。

2.3. 简单工厂设计模式的4要素

这个很重要, 这也是创建一个简单工厂的步骤

1. API接口: 创建一个API接口或抽象类
2. Impl实现类: 一个或多个实现API接口/抽象类的类
3. 工厂: 定义一个工厂, 用来创建API接口类对象
4. 客户端: 用来调用工厂创建API接口或抽象类的客户端

2.4 简单工厂结构类型及说明

以上类型就描述了一个简单工厂创建的整个过程

第一步: 定义API接口或抽象类, 并定义一个operate操作方法

第二步: 定义API的实现类, 每个实现类单独实现operate方法

第三步: 定义工厂类. 工厂类依赖API接口和API的实现类, 简单工厂设计模式是创建型的, 通常是用来创建实体类. 因此我们定义一个create方法, 来创建实例对象,入参通常是一个指定的类型

第四步: 定义客户端. 客户端传入一个指定的类型给工厂, 工厂就会创建出对应的实现类.

2.5 简单工厂模板代码

第一步: 制衣厂API接口

package com.lxl.www.designPatterns.simpleFactory.demo;

public interface IClothes {
    void operate();
}

第二步: 制衣厂API实现类
ManClothes: 制作男士衣服

package com.lxl.www.designPatterns.simpleFactory.demo;

public class ManClothes implements IClothes{
    @Override
    public void operate() {
        System.out.println("制作男人的衣服");
    }
}

WomenClothes: 制作女士衣服

package com.lxl.www.designPatterns.simpleFactory.demo;

public class WomenClothes implements IClothes{
    @Override
    public void operate() {
        System.out.println("制作女人的衣服");
    }
}

ChildClothes: 制作儿童衣服

package com.lxl.www.designPatterns.simpleFactory.demo;

public class ChildClothes implements IClothes{
    @Override
    public void operate() {
        System.out.println("制作儿童的衣服");
    }
}

第三步: 定义工厂, 并创建衣服类接口

package com.lxl.www.designPatterns.simpleFactory.demo;

/**
 * 制衣工厂
 */
public class ClothesFactory {
    public static IClothes createClothes(String type) {
        if (type.equals("男人")) {
            return new ManClothes();
        } else if (type .equals("女人")) {
            return new WomenClothes();
        } else {
            return new ChildClothes();
        }
    }
}

第四步: 定义客户端, 指定制衣类别, 制衣.

    public static void main(String[] args) {
        IClothes manClothes = ClothesFactory.createClothes("男人");
        manClothes.operate();
    }

2.6 简单工厂命名建议

• 类命名建议为“模块名称+Factory”,比如，用户模块的工厂就称为UserFactory, 制衣工厂: ClothesFactory
• 方法名称通常为“get+接口名称”或者是“create+接口名称”。比如制衣接口名称为IClothes,那么方法名称通常为getClothes或者createClothes。

提供一个创建对象实例的功能，而无需关心其具体实现，被创建实例的类型可以是接口、抽象类，也可以是具体的类。

2.7 总结

简单工厂方法的内部主要实现的功能是 ** “选择合适的实现类” **，选择条件或者是参数的来源通常为以下几种：

1. 来源于客户端，由Client来传入参数
2. 来源于配置文件，从配置文件获取用于判断的值
3. 来源于程序运行期的某个值，比如从缓存中获取某个运行期的值

三. 简单工厂的优缺点

优点：

1. 帮助封装: 简单工厂虽然简单，但是非常友好地帮助我们实现了组件的封装，然后让组件外部能真正面向接口编程。
2. 解耦: 通过简单工厂，实现了客户端和具体实现类的解耦。
3. 把初始化实例时的工作放到工厂里进行，使代码更容易维护。 更符合面向对象的原则 & 面向接口编程，而不是面向实现编程。

缺点：

1.可能增加客户端的复杂度

2.不方便扩展子工厂

3. 工厂类集中了所有实例（产品）的创建逻辑，一旦这个工厂不能正常工作，整个系统都会受到影响；

4. 违背“开放 – 关闭原则”，一旦添加新产品就不得不修改工厂类的逻辑，这样就会造成工厂逻辑过于复杂。

5. 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，静态方法不能被继承和重写，会造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

四. 使用场景

• 如果想完全封装隔离具体实现，让外部只能通过接口来操作封装体，那么可以选择简单工厂，让客户端通过工厂来获取相应的接口，而无须关心具体的实现。
• 如果想要把对外创建对象的职责集中管理和控制，可以选择简单工厂。
• 当工厂类负责创建的对象（具体产品）比较少时。