设计模式(二)——简单工厂模式

r囧r小猫 2022-05-27 01:47 199阅读 0赞

### 一、创建型模式 ###

创建型模式对类的实例化过程进行了抽象，能够将软件模块中对象的创建和对象的使用分离。为了使软件的结构更加清晰，外界对于这些对象只需要知道他们共同的接口，而不清楚其具体的实现细节，使整个系统的设计更加符合单一职责原则。

创建型模式在创建什么（What），由谁创建（Who），何时创建（When）等方面都为软件设计者提供了尽可能大的灵活性。创建型模式隐藏了类的实例的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。

### 二、简单工厂模式 ###

**1、模式的动机**

考虑一个简单的软件应用场景，一个软件系统可以提供多个外观不同的按钮（圆形，方形。。。），这些按钮都源自同一个基类，不过在继承基类后不同的子类修改了部分属性从而可以使它们呈现不同的外观，如果我们希望在使用这些按钮的时候，不需要知道这些具体按钮类的名字，只需要知道表示该按钮类的一个参数，并提供一个调用方法，把该参数传入方法中即可返回一个相应的按钮对象，此时，就可以使用简单工厂模式。

**2、模式的定义**

简单工厂模式又叫静态工厂方法模式，就是工厂类一般使用静态方法。属于创建型模式，在简单的工厂模式中可以根据参数的不同返回不同的实例。简单工厂模式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。

**3、模式结构**

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**4、模式定义**

Factory:工厂角色——负责实现创建所有实例的内部逻辑

Product：抽象产品角色——所创建的所有对象的父类，负责描述所有实例共有的公共接口

ConceretProduct：具体的产品角色——创建的目标，所有创建对象都充当这个角色的某个具体类的实例。

**5、模式分析**

1）初始代码

public void pay(String type)
    {
        if(type.equalsIgnoreCase("cash"))
        {
            //现金支付处理代码
        }
        else if(type.equalsIgnoreCase("creditcard"))
        {
            //信用卡支付处理代码
        }
        else if(type.equalsIgnoreCase("voucher"))
        {
            //代金券支付处理代码
        }
        else
        {
            ……
        }
    }

该实例代码复杂，难以维护。

2）重构后的代码

①抽象支付类

public abstract class AbstractPay(){
        public void pay();
    }

②具体的支付类

public void pay extends AbstractPay{
        public void pay(){
            //现金支付处理代码
        }
    }

③支付工厂

public class PayMethodFactory{
        public static AbstractPay getPayMethod(String type){
             if("cash".equalsIgnoreCase(type)){
                return new CashPay();//根据具体的参数创建具体的产品
            }
             else if("creditcard".equalsIgnoreCase(type)){
                return new CreditcardPay();//根据具体的参数创建具体的产品
            }
        }
    }

小结：

*  将对象的创建和对象本身业务处理分离可以降低耦合度，使得两者修改起来都比较容易。
 *  在调用工厂方法时，由于工厂方法是静态方法，使用起来很方便，可以通过类名直接调用，而且只需要传入一个简单的参数即可，在开发中还可以将传入的参数保存在XML等格式的配置文件中，修改参数时无需修改任务java源码。
 *  简单工厂模式最大的问题在于工厂类的职责相对过重。增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，这一点与开闭原则相违背。
 *  简单工厂类的要点在于：当你想要什么的时候，只需要传入一个参数，就可以获得需要的对象，而无需只其创建细节。

**6、实例**

public interface Car {
        public void run();
    }

public class Audi implements Car {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Audi run");
        }
    }

public class BYD implements Car{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("BYD run");
        }
    }

public class AnnimalFactory {
         public static Car getCar(String type){
            if ("audi".equals(type)){
                return new Audi();
            } else if ("byd".equals(type)){
                return new BYD();
            } else {
                return null;
            }
        }
    }
    
    或者
    
    public class AnnimalFactory {
        public static Car getAudi(){
            return new Audi();
        }
        public static Car getBYD(){
            return new BYD();
        }
    }

public class User {
        public static void main(String[] args) {
            Car car = SimpleFactory.getCar("audi");
    
            car.run();
        }
    }

**7、模式优缺点**

1）简单工厂模式的优点

*  工厂类必须有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种方法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
 *  客户端无需知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
 *  通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体的产品类，在一定程度上提高了系统灵活性。

2）简单工厂模式的缺点

*  由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
 *  使用简单工厂模式会增加系统中类的个数，在一定程度上增加了系统的复杂度和理解难度。
 *  系统扩展困难，一旦添加新的产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
 *  简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成了工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

**8、模式适用环境**

1.  工厂类负责创建的对象比较少的时候：由于创建的对象少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
2.  客户端只知道传入参数，对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。

**9、模式的应用**

1.  在JDK库中广泛使用简单工厂模式，如工具类java.text.DateFormat，它用于格式化一个本地日期和时间。
    
        public final static DateFormat getDateInstance();
        public final static DateFormat getDateInstance(int style);
        public final static DateFormat getDateInstance(int style,Locale locale);
    
     
2.  Java的加密技术
    
        //获取不同加密算法的密钥生成器
        KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("DESede");
        
        //创建密码器
        Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");

### 三、总结 ###

*  创建型模型对类的实例化过程进行了抽象，能够将对象的创建和对象的使用过程分离。
 *  简单工厂模式又称静态工厂方法模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数不同返回不同实例。简单工厂模式专门定义了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。
 *  简单工厂模式包括三个角色：工厂角色负责实现创建所有实例的内部逻辑；抽象产品角色是所创建的所有对象的父类，负责描述所有实例所共有的公共接口；具体产品角色是创建目标，所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。

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