設計模式——簡單工廠模式

概述

簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）是通過專門定義一個工廠類來負責建立其他類的執行個體，被建立的執行個體通常都具有共同的父類。它可以根據參數的不同傳回不同類的執行個體，而無須知道其建立細節。如果在簡單工廠模式中用于建立執行個體的方法是靜态(static)方法，則被稱為靜态工廠方法(Static Factory Method)模式，它不屬于23種設計模式，但在軟體開發中應用也較為頻繁，通常将它作為學習其他工廠模式的入門。其實工廠模式分為了最弱的簡單工廠模式，工廠方法模式，牛逼的抽象工廠模式。

簡單工廠模式結構中包括三種角色：

• 工廠類（Factory）：它是簡單工廠模式的核心，負責實作建立所有産品執行個體的内部邏輯；工廠類可以被外界直接調用，建立所需的産品對象；在工廠類中提供了靜态的工廠方法，傳回類型為抽象産品類型。
• 抽象産品（Product）：工廠類所建立的所有對象的父類，封裝了各種産品對象的公有方法，它的引入将提高系統的靈活性，使得在工廠類中隻需定義一個通用的工廠方法，因為所有建立的具體産品對象都是其子類對象。
• 具體産品（ConcreteProduct）：簡單工廠模式的建立目标，所有被建立的對象都充當這個角色的某個具體類的執行個體。每一個具體産品角色都繼承了抽象産品角色，需要實作在抽象産品中聲明的抽象方法。

執行個體應用

從我的一次面試經曆說起，猶記得當年剛畢業時懷揣着要用代碼拯救世界的夢想，結果現實是無情的，一次次求職碰壁，才發現自己圖樣圖森破，唉，“滿紙荒唐言，一把辛酸淚”，就把我的經曆分享給初出茅廬的學弟們以做警戒吧，面試官給我出了個題目，要求利用一種面向對象的語言實作一個簡單的電腦程式，我心想這不很簡單嗎，馬上就把代碼寫出來，如下：

Scanner scanner=new Scanner(System.in);

System.out.println("請輸入第一個數");
double numA=scanner.nextDouble();
System.out.println("請輸入第二個數");
double numB=scanner.nextDouble();
System.out.println("請輸入運算符");
String operate=scanner.next();

double result=0;
switch (operate){
    case "+":
        result=numA+numB;
        break;
    case "-":
        result=numA-numB;
        break;
    case "*":
        result=numA*numB;
        break;
    case "/":
        result=numA/numB;
        break;
}
System.out.println("最後結果為："+result);      

哈哈，自我感覺良好啊，然後面試官看了看，讓我回去等消息，然後就沒有然後了。。。多年後我才發現，當時是多麼幼稚，看一下代碼，先不說具體的異常處理問題，先說題目的要求——用一種面向對象的語言！我這寫的完全是面向過程的代碼。。。唉，都怨C語言學的太好了，呃~

很多面向對象程式設計的初學者都會有這樣的問題，那就是遇到問題就直覺的用計算機的方式去思考，這樣的思維雖然可以解決問題，但卻使得我們的程式隻滿足目前的需求，程式不容易維護，不容易擴充，更不容易複用。既然認識到問題了，那我們就亡羊補牢吧，下面是我的修改版：

public double getResult(double numberA, double numberB, char operate) {
    double result = 0d;
    switch (operate) {
        case '+':
            result = numberA + numberB;
            break;
        case '-':
            result = numberA - numberB;
            break;
        case '*':
            result = numberA * numberB;
            break;
        case '/':
            result = numberA / numberB;
            break;
        default:
            break;
    }
    return result;
}      

代碼功能都實作了，我将業務邏輯封裝到了一個方法裡，使用時直接調用即可，乍一看問題不大，仔細分析，發現還是有很多問題的

緊耦合vs松耦合

面向對象的三大特性：繼承、多态、封裝。我隻用到了一個，倘若我現在要添加取餘運算，怎麼做？直接修改方法嗎？如果一不小心把加号改成減号，那就慘了，這樣的危險我們應該避免，是以最好的辦法是把所有運算都分離出去，讓他們之間互相不受影響，分析一下我們的代碼，其實每種運算都涉及要運算的數和運算符，我們把他抽象出來，将共有特性進行抽象，這其實是為了更好的封裝。

Operation運算類

public abstract class Operation {
    public double numberA;
    public double numberB;
    public abstract double getResult();
}      

加減乘除類

public class OperationAdd extends Operation {
    public double getResult() {
        double result = 0d;
        result = numberA + numberB;
        return result;
    }
}
public class OperationSub extends Operation {
    public double getResult() {
        double result = 0d;
        result = numberA - numberB;
        return result;
    }
}      

剩下的幾個運算類代碼類似，就不寫了

簡單工廠類

public class OperationFactory {

    public static Operation createOperate(char operate) {
        Operation oper = null;
        switch (operate) {
            case '+':
                oper = new OperationAdd();
                break;
            case '-':
                oper = new OperationSub();
                break;
            case '*':
                oper = new OperationMul();
                break;
            case '/':
                oper = new OperationDiv();
                break;

            default:
                break;
        }
        return oper;
    }
}      

使用的時候，我們就可以這樣使用

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    Operation oper;
    oper= OperationFactory.createOperate('+');
    oper.numberA=5;
    oper.numberA=6;
    double result=oper.getResult();
}      

看下程式的UML類圖：

這樣以來，各個運算類直接就沒有關系了，我們修改某個類也不影響其他類運作，想要添加新的運算也隻是添加運算子類和修改簡單工廠類而已。

總結

簡單工廠模式的主要優點如下：

• 用戶端可以免除直接建立對象的職責，隻關心使用對象，簡單工廠模式實作了對象建立和使用的分離。
• 用戶端不用知道建立産品類具體類名，隻要知道具體産品類所對應的參數即可。

簡單工廠模式的主要缺點如下：

• 工廠類負責所有對象的建立邏輯，該類出問題整個系統挂掉。
• 系統擴充困難，一旦添加新産品就不得不修改工廠邏輯。
• 簡單工廠模式由于使用了靜态工廠方法，是以工廠角色無法形成基于繼承的等級結構。

參考：

http://blog.csdn.net/yanbober/article/details/45312395 http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/24460585