【设计模式】简单工厂模式

文章目录

• 1. 为什么要用工厂模式？
• 2. 解决的问题？
• 3.在什么地方用工厂模式？
• 4. 它的组成部分？UML类图？
• 5. 代码demo
• 6. 注意的点
• 7. 优缺点

1. 为什么要用工厂模式？

• 对于容易变化的地方，应该考虑用一个单独的类做创造的过程，这就是工厂。

• 工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。

  这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

  在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

• 定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

2. 解决的问题？

• 主要解决接口选择问题，利用同一个接口，其子类实现接口从而满足不同的类。
• 例如，我们想要一辆汽车，我们直接就从工厂提货就行了，不用去管这辆汽车怎么做的和内部实现。
• 内部实现其实就是子类实现接口的具体内容。

3.在什么地方用工厂模式？

• 创建对象。并且是创建多种不同的对象等，对创建这个操作有不同或频繁修改的需求的情况，可以考虑使用。
• 使用工厂模式，可以调用工厂接口来满足不同的需求，而这个需求具体的实现是由子类实现接口来完成的，所以创建对象的逻辑是不会对客户端暴露的。

• 还有一些具体场景

  1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。

  2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。

  3、设计一个连接服务器的框架，需要三个议，“POP3”、“IMAP”、“HTTP”，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

4. 它的组成部分？UML类图？

• 1.Shape接口；
• 2.Shape接口的实体类；
• 3.ShapeFactory工厂类；

• 相互之间的逻辑

  客户端只会调用ShapeFactory来进行实例创建。

  ShapeFactory根据客户端的需求判断调用哪种实体类进行实例化。

  实体类实现的是Shape接口，有多少种不同的实体，就需要实现多少种实体类。

5. 代码demo

package design_pattern;

// interface
interface Shape {
    void draw();
}

// implement interface
class Circle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw circle.");
    }
}

class Rectangle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw rectangle.");
    }
}

class Square implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Draw square.");
    }
}

// Shape Factory
class ShapeFactory {
    Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType == null) {
            System.out.println("Error type!");
            return null;
        }
        Shape shape = null;
        switch (shapeType) {
            case "Circle":
                shape = new Circle();
                break;
            case "Rectangle":
                shape = new Rectangle();
                break;
            case "Square":
                shape = new Square();
                break;
            default:
                System.out.println("default!");
        }
        return shape;
    }
}

public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用工厂创建不同实例
        ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();

        Shape shape1 = shapeFactory.getShape("Circle");
        shape1.draw();

        Shape shape2 = shapeFactory.getShape("Rectangle");
        shape2.draw();

        Shape shape3 = shapeFactory.getShape("Square");
        shape3.draw();

        Shape shape4 = shapeFactory.getShape(null);
        if (shape4 == null) {
            System.out.println("Shape4 is null.");
        } else {
            shape4.draw();
        }

        Shape shape5 = shapeFactory.getShape("123");
        if (shape5 == null) {
            System.out.println("Shape5 is null.");
        } else {
            shape5.draw();
        }
    }
}
           

// 输出
 Draw circle.
 Draw rectangle.
 Draw square.
 Error type!
 Shape4 is null.
 default!
 Shape4 is null.
           

6. 注意的点

• 作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。
• 有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

7. 优缺点

• 优点：

  1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。

  2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。

  3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

• 缺点：

  每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。