《设计模式》简单工厂模式

定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。

介绍

• 简单工厂模式属于创建型模式。
• 简单工厂模式又叫做静态工厂方法模式。

UML类图

简单工厂模式UML类图

角色说明：

• Product（抽象产品类）：要创建的复杂对象，定义对象的公共接口。
• ConcreteProduct（具体产品类）：实现Product接口。
• Factory（工厂类）：返回ConcreteProduct实例。

实现

1、创建抽象产品类，定义公共接口：

// 抽象产品类 
public abstract class Product {
  public abstract void show();
}

2、创建具体产品类，继承Product类：

// 具体产品类A 
public class ProductA extends Product {
  @Override
  public void show() {
    System.out.println("product A");
  }
}
// 具体产品类B
public class ProductB extends Product {
  @Override
  public void show() {
    System.out.println("product B");
  }
}

3、创建工厂类，创建具体的产品：

public class Factory {
  public static Product create(String productName) {
    Product product = null;
    // 通过switch语句控制生产哪种商品
    switch (productName) {
      case "A":
        product = new ProductA();
        break;
      case "B":
        product = new ProductB();
        break;
    }
    return product;
  }
}

4、测试方法：

public void test() {
  // 生产ProductA
  Factory.create("A").show();
  // 生产ProductB
  Factory.create("B").show();
  try {
    // 生产ProductC
    Factory.create("C").show();
  } catch (NullPointerException e) {
    System.out.println("没有ProductC");
  }
}

应用场景

生成复杂对象时，确定只有一个工厂类，可以使用简单工厂模式。否则有多个工厂类的话，使用工厂方法模式。

优缺点

优点

• 代码解耦，创建实例的工作与使用实例的工作分开，使用者不必关心类对象如何创建。

缺点

• 违背开放封闭原则，若需添加新产品则必须修改工厂类逻辑，会造成工厂逻辑过于复杂。
• 简单工厂模式使用了静态工厂方法，因此静态方法不能被继承和重写。
• 工厂类包含了所有实例（产品）的创建逻辑，若工厂类出错，则会造成整个系统都会会受到影响。

简单工厂进化

1、工厂方法模式 VS 简单工厂模式

• 工厂方法模式有抽象工厂类，简单工厂模式没有抽象工厂类且其工厂类的工厂方法是静态的。
• 工厂方法模式新增产品时只需新建一个工厂类即可，符合开放封闭原则；而简单工厂模式需要直接修改工厂类，违反了开放封闭原则。

2、简单工厂模式的优化(反射实现)
由于简单工厂模式新增产品时需要直接修改工厂类，违反了开放封闭原则。因此可以使用反射来创建实例对象，确保能够遵循开放封闭原则。

public class Factory {
  public static <T extends Product> T create(Class<T> clz) {
    Product product = null;
    try {
      // 反射出实例
      product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
    } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
    }
    return (T) product;
  }
}

测试方法

public void test() {
  // 生产ProductA
  Factory.create(ProductA.class).show();
  // 生产ProductB
  Factory.create(ProductB.class).show();
}

3、 总结
使用反射来实现工厂类，新增产品时无需修改工厂类，但是使用反射来创建实例对象的话会比正常使用new来创建的要慢。