简单工厂模式
模式动机
一个软件系统可以有多个不同形状的外观,如圆形方形菱形等,这些形状的按钮都继承于一个基类。如果我们在定义这些按钮时,不需要知道按钮类的名称,只需要传入该按钮的一个参数
,并提供一个方便调用的方法
,将该参数传入方法即可获得相应的按钮对象,此时,就可以使用简单工厂模式。
模式定义
简单工厂模式,又称静态工厂方法模式,是创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据传入的参数的不同返回不同类的实例,简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常具有共同的父类
。
包含角色
(1)工厂角色[Creator]: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,即创建逻辑
。
(2)抽象产品角色[Product]: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。
(3)具体产品角色[Concrete Product]:简单工厂模式的创建目标,所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实现。
如上图:ConcreteProductA、ConcreteProductB与Product是实现关系,Factory进行产品创建则需要依赖于ConcreteProductA、ConcreteProductB。
Factory的实现逻辑为左上角方框内的内容。
- 对应的时序图如下:
Java代码实现
//抽象产品类
abstract class Product {
public Product(){
}
}
//具体产品
public class ProductCar extends Product {
public ProductCar (){
System.out.println("建造了一辆汽车");
}
}
public class ProductBike extends Product{
public ProductBike(){
System.out.println("建造了一辆自行车");
}
}
//工厂类
public static Product createProduct(String type){
if(type.equals("car"))
return new ProductCar();
else if(type.equals("bike"))
return new ProductBike();
return null;
}
模式分析
- 将
对象的创建
和对象本身业务
处理分离
可以降低系统的耦合度,使得两者修改起来都相对容易 - 在调用工厂类的工厂方法时,由于工厂方法是静态方法,使用起来很方便,可通过类名直接调用,而且只需要传入一个简单的参数即可,在实际开发中,还可以在调用时将所传入的参数保存在XML等格式的配置文件中,修改参数时无须修改任何源代码。
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,这一点与开闭原则是相违背的(
“开闭原则”要求系统对扩展开放,对修改封闭,通过扩展达到增强其功能的目的。
)。
简单工厂模式的优缺点
优点
- 工厂类含有必要的判断逻辑,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做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产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性。
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。
工厂类的责任过重。
- 使用简单工厂模式将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,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,不符合开闭原则,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,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构
。
总结
- 创建型模式对类的实例化过程进行了抽象,能够将对象的创建与对象的使用过程分离。
- 简单工厂模式又称为静态工厂方法模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。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。
- 简单工厂模式包含三个角色: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。
- 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。
- 简单工厂模式最大的优点在于实现对象的创建和对象的使用分离,将对象的创建交给专门的工厂类负责,但是其最大的缺点在于工厂类不够灵活,增加新的具体产品需要修改工厂类的判断逻辑代码,而且产品较多时,工厂方法代码将会非常复杂。
- 简单工厂模式适用情况包括:工厂类负责创建的对象比较少;客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象不关心。
参考
https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/creational_patterns/simple_factory.html