设计模式之简单工厂模式

简单工厂模式又称静态工厂模式，是创建型模式

定义

简单工厂模式的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。（摘自百度百科）

角色

• 工厂：工厂类拥有一个抽象产品类的引用以及一个创建产品类的工厂方法，根据客户端传入的参数生产不同的产品
• 抽象产品（即工厂中抽象类）：是所有产品的父类
• 具体产品类：继承抽象产品类。

UML类图

简单工厂模式UML类图

代码

• Operation.java

public abstract class Operation {
    public Long numberA;
    public Long numberB;
    public abstract long getResult();
}

• AddOperation.java

public class AddOperation extends Operation {
    @Override
    public long getResult() {
        return numberA + numberB;
    }
}

• SubOperation.java

public class SubOperation extends Operation {
    @Override
    public long getResult() {
        return numberA - numberB;
    }
}

• MulOperation.java

public class MulOperation extends Operation {
    @Override
    public long getResult() {
        return numberA * numberB;
    }
}

• DivOperation.java

public class DivOperation extends Operation {
    @Override
    public long getResult() {
        if(numberB == 0){
            throw new RuntimeException("除数不能为零");
        }
        return numberA/numberB;
    }
}

• SimpleFactory.java

    public static Operation create(String operation){
        Operation op = null;
        switch (operation){
            case "+":
                op = new AddOperation();
                break;
            case "-":
                op = new SubOperation();
                break;
            case "*":
                op = new MulOperation();
                break;
            case "/":
                op = new DivOperation();
                break;
            default:
                break;
        }
        return op;
    }
}

• ClientTest.java

public class ClientTest {
    public static void main(String[] args) {
        Operation operation = SimpleFactory.create("+");
        operation.numberA = 10L;
        operation.numberB = 20L;
        long result = operation.getResult();
        System.out.println(result);
    }
}

优点

工厂类是关键，负责产品的生产（即对象的创建），客户端只要传入相应的参数就能得到相应的产品，而不要管产品是如何创建的。

缺点

所有产品的创建都是由工厂类进行创建的，只能创建事先考虑到的产品，如果要新加产品的话，就需要的改动工厂类

使用场景

• 工厂类负责创建的对象比较少
• 客户端不关心产品的生产过程，只要传入相应的参数得到产品
• 由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下使用

利用反射机制来改进简单工厂模式

因为现有的简单工厂模式每次新加一个产品，都要新建一个产品类以及在工厂类中加上一个switch，显得有些繁琐，所以就用反射来改进

改进后的工厂和客户端的代码如下

• UseReflectSimpleFactory.java

public class UseReflectSimpleFactory {
    public static Operation create(Class<? extends Operation> clazz){
        Operation operation = null;
        try {
            operation = clazz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return operation;
    }
}

• UseReflectClientTest.java

public class UseReflectClientTest {
    public static void main(String[] args) {
        Operation operation =
 UseReflectSimpleFactory.create(DivOperation.class);
        operation.numberA = 100L;
        operation.numberB = 10L;
        System.out.println(operation.getResult());
    }
}

改进的工厂方法传一个Class对象，而不是一个产品类的路径的原因是避免客户端写错了路径而导致实例化产品失败的情况

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