java设计模式-----1、简单工厂模式

  简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式,但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例,简单来说就是,通过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。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

  首先举个例子:创建两个类,一个Apple,一个Banana,都有个一方法

 public class Apple{
public void get(){
System.out.println("采集苹果");
}
}
 public class Banana{
public void get(){
System.out.println("采集香蕉");
}
}

  在创建一个主方法来调用这两个类中的方法

 public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//实例化Apple
Apple apple = new Apple();
//实例化Banana
Banana banana = new Banana(); apple.get();
banana.get();
}
}

  执行后,输出结果为:

       采集苹果
      采集香蕉

  但是代码还可以改进,可以看出Apple与Banana的功能类似,所以可以抽取出一个接口,并让Apple与Banana实现此接口

 public interface Fruit {
public void get();
}
 public class Apple implements Fruit{
public void get(){
System.out.println("采集苹果");
}
}
 public class Banana implements Fruit{
public void get(){
System.out.println("采集香蕉");
}
}

  这时,主方法调用形式就变成了这样

 public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//实例化一个Apple,用到了多态
Fruit apple = new Apple();
//实例化一个Banana,用到了多态
Fruit banana= new Banana(); apple.get();
banana.get();
}
}

  这样还是刚才的结果,不同的代码达到了相同的目的。

  而简单工厂模式则是通过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,上面的代码可以看出Apple与Banana实现了同一个接口,所以我们还需要创建一个工厂类来专门创建Apple与Banana的实例,继续改进

  创建一个工具类

 public class FruitFactory {
//获取Apple的实例,用static修饰,方便使用
public static Fruit getApple(){
return new Apple();
} //获取Banana的实例,用static修饰,方便使用
public static Fruit getBanana(){
return new Banana();
}
}

  Apple类,Banana类与Fruit接口没有变化

  主方法修改为

 public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//实例化一个Apple,用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory.getApple();
//实例化一个Banana,用到了工厂类
Fruit banana= FruitFactory.getBanana(); apple.get();
banana.get();
}
}

  同样和之前是一样的结果

  这就是一个简单工厂模式的基本使用了,但这样的工厂类还不够好,例子中只有两个实例对象,但如果例子多了以后,工厂类就会产生很多很多的get方法。所以进行如下优化

 public class FruitFactory {
public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException{
//不区分大小写
if(type.equalsIgnoreCase("Apple")){
return Apple.class.newInstance();
}else if(type.equalsIgnoreCase("Banana")){
return Banana.class.newInstance();
}else{
System.out.println("找不到相应的实体类");
return null;
}
}
}

  这时主方法修改为:

 public class MainClass {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
//实例化一个Apple,用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory.getFruit("apple");
//实例化一个Banana,用到了工厂类
Fruit banana= FruitFactory.getFruit("banana");
apple.get();
banana.get();
}
}

  这样就可以根据传入的参数动态的创建实例对象,而且传入的参数还可以自定义,非常的灵活,但缺点也很明显,工厂类中有大量的判断

  还有另外一种方式

public class FruitFactory {
public static Fruit getFruit(String type) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
Class fruit = Class.forName(type);
return (Fruit) fruit.newInstance();
}
}

  主方法修改为

public class MainClass {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
//实例化一个Apple,用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory.getFruit("Apple");
//实例化一个Banana,用到了工厂类
Fruit banana= FruitFactory.getFruit("Banana");
apple.get();
banana.get();
}
}

  这种方法可以看到,工厂类非常的简洁,但主方法在调用时,输入的参数就固定了,必须为实例类名,不像上一种方法那么灵活。

  这两种方法各有各的优点,可根据实际情况自己选择。

  下面介绍一下简单工厂模式中的角色与职责

  简单工厂模式中包含的角色及其职责

  1、工厂(Creater)角色

    简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调用,创建所需的产品对象。(FruitFactory类)

   2、抽象(Product)角色

    简单工厂模式所创建的所有对象的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。(Fruit接口)

   3、具体产品(Concrete Product)角色

    简单工厂模式所创建的具体实例对象。(Apple类与Banana类)

  简单设计模式的优缺点:

  • 优点:简单工厂模式中,工厂类是整个模式的关键所在。它包含必要的判断逻辑,能够根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象。用户在创建时可以直接使用工厂类去创建所需的实例,而无需去了解这些对象是如何创建以及如何组织的,明确区分了各自的职责和权力,有利于整个软件体系结构的优化。
  • 缺点:很明显简单工厂模式的缺点也体现在其工厂类上,由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑,容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则,另外,当系统中的具体产品类不断增多时,可能会出现要求更改相应工厂类的情况,拓展性并不是很好。

  

  使用场景

   1、工厂类负责创建的对象比较少;
   2、客户只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象(逻辑)不关心;
   3、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应用。
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