简单工厂模式

设计模式之简单工厂模式

定义

  简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。

了解

  简单工厂模式并不属于GoF 23个经典设计模式，但通常将它作为学习其他工厂模式的基础。简单工厂模式的要点在于：当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节。简单工厂模式结构比较简单，其核心是工厂类的设计。

结构图

  Factory：工厂角色即工厂类，它是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有产品实例的内部逻辑；工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象；在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod()，它的返回类型为抽象产品类型Product。
  Product：它是工厂类所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法，它的引入将提高系统的灵活性，使得在工厂类中只需定义一个通用的工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。
  ConcreteProduct：它是简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法

示例

简化

  为了简化简单工厂模式，我们可以将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移至抽象产品类中客户端可以通过产品父类的静态工厂方法，根据参数的不同创建不同类型的产品子类对象，这种做法在JDK等类库和框架中也广泛存在。

总结

优点

1. 工厂类包含必要的判断逻辑，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职责，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。
2. 客户端无须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在一定程度减少使用者的记忆量。
3. 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产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

缺点

1. 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
2. 使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数（引入了新的工厂类），增加了系统的复杂度和理解难度。
3. 系统扩展困难，一旦添加新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。
4. 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

适用场景

1. 工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
2. 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。

code

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 启动类
 * @date 10:55 2019/12/12
 */
public class Boot {

    public static void main(String[] args) {
        // 配置文件读取图表类型，无需修改客户端代码，符合开闭原则
        String chartType = XMLUtils.getChartType();
        Chart chart = ChartFactory.getChart(chartType);
//        Chart chart = Chart.factoryMethod(chartType);
        chart.show();
    }
}

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 抽象图表类
 * @date 10:50 2019/12/12
 */
public interface Chart {

    /**
     * @Description: 显示方法
     * @author Wangzy
     * @date 10:50 2019/12/12
     */
    void show();

    /**
     * @Description: 通过产品父类的静态工厂方法，根据参数的不同创建不同类型的产品子类对象，这种做法在JDK等类库和框架中也广泛存在
     * @author Wangzy
     * @date 11:24 2019/12/12
     */
//    static Chart factoryMethod(String charttype) {
//        Chart chart = null;
//        // 柱状图
//        if ("histogram".equals(charttype)) {
//            System.out.println("create histogram chart!");
//            chart = new HistogramChart();
//            // 饼状图
//        } else if ("pie".equals(charttype)) {
//            System.out.println("create pie chart!");
//            chart = new PieChart();
//            // 折线图
//        } else if ("line".equals(charttype)) {
//            System.out.println("create line chart!");
//            chart = new LineChart();
//        }
//        return chart;
//    }
}

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 简单工厂类
 * @date 10:42 2019/12/12
 */
public class ChartFactory {

    /**
     * @Description: 创建不同形式的图表
     * @author Wangzy
     * @date 10:43 2019/12/12
     */
    public static Chart getChart(String charttype) {
        Chart chart = null;
        // 柱状图
        if ("histogram".equals(charttype)) {
            System.out.println("create histogram chart!");
            chart = new HistogramChart();
            // 饼状图
        } else if ("pie".equals(charttype)) {
            System.out.println("create pie chart!");
            chart = new PieChart();
            // 折线图
        } else if ("line".equals(charttype)) {
            System.out.println("create line chart!");
            chart = new LineChart();
        }
        return chart;
    }
}

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 柱状图具体类
 * @date 10:51 2019/12/12
 */
public class HistogramChart implements Chart {

    public HistogramChart() {
        System.out.println("init histogram chart!");
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show histogram chart!");
    }
}

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 折线图具体类
 * @date 10:51 2019/12/12
 */
public class LineChart implements Chart {

    public LineChart() {
        System.out.println("init line chart!");
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show line chart!");
    }
}

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 饼图具体类
 * @date 10:51 2019/12/12
 */
public class PieChart implements Chart {

    public PieChart() {
        System.out.println("init pie chart!");
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show pie chart!");
    }
}

import javax.xml.parsers.*;

import org.w3c.dom.*;

import java.io.*;

/**
 * @author Wangzy
 * @Description: 读取配置文件工具类
 * @date 11:13 2019/121/12
 */
public class XMLUtils {

    /**
     * @Description: 该方法用于从XML配置文件中提取图表类型，并返回类型名
     * @author Wangzy
     * @date 11:14 2019/12/12
     */
    public static String getChartType() {
        try {
            // 创建文档对象
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;
            doc = builder.parse(new File("src/config.xml"));

            // 获取包含图表类型的文本节点
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("chartType");
            Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
            String chartType = classNode.getNodeValue().trim();
            return chartType;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}

<?xml version="1.0"?>
<config>
    <chartType>histogram</chartType>
</config>

相关资料

https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9300337
https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9300549
https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9300657
https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9300731