简单工厂
创建型模式
简单工厂是第一个介绍的 “创建型设计模式”，有必要把创建型模式好好说一下：
创建型模式(Creational Pattern) 对类的实例化过程进行了抽象，能够 将软件模块中对象的创建和对象的使用分离 。为了使软件的结构更加清晰，外界对于这些对象只需要知道它们共同的接口，而不清楚其具体的实现细节，使整个系统的设计更加符合单一职责原则。
创建型模式在 创建什么(What) ， 由谁创建(Who) ， 何时创建(When) 等方面都为软件设计者提供了尽可能大的灵活性。创建型模式 隐藏了类的实例的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的
注意： 简单工厂不属于GOF23种设计模式，但是能够帮助理解抽象工程等GOF23中的设计模式，如果加上简单工厂，我们介绍的设计模式有24种，参考【Java设计模式】设计模式学习引导
简单工厂模式
简单工厂模式(Simple Factory Pattern) ：又称为 静态工厂方法(Static Factory Method) 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 。
它的模式结构很简单，包含如下角色：
- Factory：工厂角色
- Product：抽象产品角色
- ConcreteProduct：具体产品角色
举个例子：我们生产蛋糕
创建蛋糕生产的抽象类（Product：抽象产品角色）
package softwareDesign;
public abstract class Cake {
public abstract void produce();
}
创建生产巧克力蛋糕卷的类（ConcreteProduct：具体产品角色）
package softwareDesign;
public class CCake extends Cake {
@Override
public void produce() {
System.out.println("生产巧克力蛋糕卷");
}
}
创建生产雪花酥的类（ConcreteProduct：具体产品角色）
package softwareDesign;
public class SnowCake extends Cake{
@Override
public void produce() {
System.out.println("生产雪花酥");
}
}
创建生产工厂类（Factory：工厂角色）
package softwareDesign;
public class CakeFactory {
public Cake getCake(String type){
if("雪花酥".equals(type)){
return new SnowCake();
}else if("巧克力蛋糕卷".equals(type)){
return new CCake();
}
return null;
}
}
创建测试类
package softwareDesign;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CakeFactory cakeFactory = new CakeFactory();
Cake cake = cakeFactory.getCake("雪花酥");
if(cake == null) return;
cake.produce();
}
}
生成它们的UML图
可以看出来 cakeFactory就像一个生产车间 负责生产
需要拓展 比如说生产蛋挞的话 创建一个蛋挞类 再改动CakeFactory即可
对于CakeFactory而言 随着类的拓展 需要不断进行修改 修改会带来一定的风险 这里并不符合开闭原则
为了尽可能弥补它的问题 我们可以通过反射来解决（这里相当于代码的优化）
package softwareDesign;
public class CakeFactory {
public Cake getCake(Class c){
Cake cake = null;
try {
cake = (Cake) Class.forName(c.getName()).newInstance();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
return cake;
}
}
Test
package softwareDesign;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CakeFactory cakeFactory = new CakeFactory();
Cake cake = cakeFactory.getCake(SnowCake.class);
if(cake == null) return;
cake.produce();
}
}
有了初步的印象后，我们可以分析一下简单工厂：
简单工厂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Java 源代码。
- 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。
- 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
优点和缺点都很明显
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。
- 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序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，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。
这个模式比较简单，理解起来也不复杂，我们聊一聊它的几个应用吧：
我想大家都接触过java.text.DateFormat ，它就运用了简单工厂的设计模式，传入正确的格式，可以格式化一个本地日期或者时间。
public final static DateFormat getDateInstance();
public final static DateFormat getDateInstance(int style);
public final static DateFormat getDateInstance(int style,Locale locale);
还有 Java 的对称加密解密技术DESEncrypt
再说一个和我们贴近的应用，我刷LeetCode习题的时候，都是在本地测试（因为提交测试只能测试一个用例，而且还需要排队），在测试的时候，总会有一些数值的输入啊，比如说Int类型的数据，Int类型的数组，字符串什么的，这里我就用简单工厂模式造一个专门用于输入的模块，大大简化了，测试用例要写死跑的情况。当然还有很多的完善空间，每次运行项目都要重新输入，其实也可以改成手动输入 写入文件的形式，每次从文件中读取也可，但是我太懒了，没实现，你试试呗~
再扯点别的：简单工厂模式也是可以简化的： 在有些情况下工厂类可以由抽象产品角色扮演，一个抽象产品类同时也是子类的工厂，也就是说把静态工厂方法写到抽象产品类中。下面的类图很好说明：
