Java设计者模式简单工厂模式的示例分析

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简介

简单工厂模式 (Simple Factory)又叫静态工厂方法（Static Factory Method）模式。

简单工厂模式通常是定义一个工厂类，这个类可以根据不同变量返回不同类的产品实例。

简单工厂模式是一种对象创建型模式但是简单工厂模式不属于23种Gof设计模式之一。

实例

如何实现一个具有加减乘除基本功能的计算器？

对于这四种运算来说，都需要两个操作数，差别仅在于返回的结果不同。

由此，我们可以抽象化它们的共性，提炼出一个父类。这个类中包含两个操作数，一个返回结果方法，这个方法期望在子类中得以实现。

以下通过具体代码来说明。

Product (Operation) :产品角色，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。

// Product角色，所有实例所共有的公共接口
abstract class Operation {
  public int numA;
  public int numB;
  public abstract int GetResult();
}

ConcreteProduct组: 具体产品角色，实现 Product 中的接口。

// ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Add extends Operation {
  @Override
  public int GetResult() {
    return numA + numB;
  }
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Sub extends Operation {
  @Override
  public int GetResult() {
    return numA - numB;
  }
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Mul extends Operation {
  @Override
  public int GetResult() {
    return numA * numB;
  }
}
//ConcreteProduct 角色，实现 Product 中的接口
class Div extends Operation {
  @Override
  public int GetResult() {
    if (numB == 0) {
      System.out.println("ERROR!");
      return -1;
    }
    return numA / numB;
  }
}

Factory (OperationFactory) :工厂角色，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。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。

// 工厂角色，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
class OperationFactory {
  public static Operation CreateOperation (char operate) {
    Operation oper = null;
    switch(operate) {
    case '+':
      oper = new Add();
      break;
    case '-':
      oper = new Sub();
      break;
    case '*':
      oper = new Mul();
      break;
    case '/':
      oper = new Div();
      break;
    default:
      break;
    }
    return oper;
  }
}

测试代码

public class SimpleFactoryPattern {
  public static void main(String[] args) {
    int numA = 10;
    int numB = 3;
    int result = 0;
    Operation oper = OperationFactory.CreateOperation('+');
    oper.numA = numA;
    oper.numB = numB;
    result = oper.GetResult();
    System.out.println(numA + " + " + numB + " = " + result);
  }
}

运行结果

10 + 3 = 13

要点

优点

简单工厂模式的工厂类是整个模式的关键。其中包含了必要的逻辑判断，根据外部信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。

通过使用简单工厂模式，用户无需了解对象如何创建的，只要传入必要信息就可以了。

缺点

工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违背了高内聚责任分配原则。

随着系统中具体产品类不断增多，势必要不断修改工厂类，不易维护和扩展。同时，这也违背了开放封闭原则。

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