简单工厂模式及其简单Java案例代码实现

1.简单工厂模式概述:

      简单工厂模式又叫静态工厂方法模式,属于类的创建型模式，但不属于23种GOF设计模式之一。通过专门定义一个类负责创建其他类的实例，被创建的实通常具有共同的父类。。

2.简单工厂模式包含的角色及其职责:

（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。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。
（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]：简单工厂模式所创建的具体实例对象。

3.简单工厂模式的实现方式及UML类图:

（1）实现方式：简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

（2）UML类图：

4.Java案例代码:

（1）抽象产品角色（产品有哪些特点）：

package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 运算类
 */
public abstract class Operation {
    private double number1;
    private double number2;
    
    public double getNumber1() {
        return number1;
    }
    public void setNumber1(double number1) {
        this.number1 = number1;
    }
    public double getNumber2() {
        return number2;
    }
    public void setNumber2(double number2) {
        this.number2 = number2;
    }
    
    public  abstract Double getResult() throws Exception;
    
}

（2）具体产品角色（产品的特点能干什么）：

package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 加法运算类，继承运算类
 */
public class OperationAdd extends Operation {
 
    @Override
    public Double getResult() {
        //super.getNumber1()+super.getNumber2();
        return getNumber1()+getNumber2();
    }
 
}
 
 
package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 减法运算类，继承运算类
 */
public class OperationSub extends Operation {
 
    @Override
    public Double getResult() {
        //super.getNumber1()+super.getNumber2();
        return getNumber1()-getNumber2();
    }
 
}
 
 
package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 乘法运算类，继承运算类
 */
public class OperationMul extends Operation {
 
    @Override
    public Double getResult() {
        //super.getNumber1()+super.getNumber2();
        return getNumber1()*getNumber2();
    }
 
}
 
 
package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 除法运算类，继承运算类
 */
public class OperationDiv extends Operation {
 
    @Override
    public Double getResult() throws Exception {
        if (getNumber2()==0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为'0'!");
        }
        //super.getNumber1()+super.getNumber2();
        return getNumber1()/getNumber2();
    }
 
}

（3）工厂角色（能根据业务动态的选择生产哪些产品）：

package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 简单运算工厂类
 */
public class OperationFactory {
    public static Operation oper = null;
 
    public static Operation createOperation(String operator) {
        //根据传入的运算符生产出相对应的运算对象
        switch (operator) {
        case "+":
            oper=new OperationAdd();
            break;
        case "-":
            oper=new OperationSub();
            break;
        case "*":
            oper=new OperationMul();
            break;
        case "/":
            oper=new OperationDiv();
            break;
        default:
            break;
        }
        return oper;
    }
}

（4）客户端测试代码：

package SimpleFactoryModel;
 
/**
 * 客户端测试代码
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //加法
        Addpend(1,1);
        //减法
        Subtract(1,1);
        //乘法
        Multiply(1,1);
        //除法
        Divide(1,1);
    }
    public static void Addpend(double number1,double number2) throws Exception {
        String add = "+";
        Operation Add = OperationFactory.createOperation(add);//使用工程去创建出来一个产品
        Add.setNumber1(number1);
        Add.setNumber2(number2);
        Double result = Add.getResult();//通过该产品做某些事
        System.out.println("加法："+result);
    }
    
    public static void Subtract(double number1,double number2) throws Exception {
        String sub = "-";
        Operation Sub = OperationFactory.createOperation(sub);
        Sub.setNumber1(number1);
        Sub.setNumber2(number2);
        Double result = Sub.getResult();
        System.out.println("减法："+result);
    }
    
    public static void Multiply(double number1,double number2) throws Exception {
        String mul = "*";
        Operation Mul = OperationFactory.createOperation(mul);
        Mul.setNumber1(number1);
        Mul.setNumber2(number2);
        Double result = Mul.getResult();
        System.out.println("乘法："+result);
    }
    
    public static void Divide(double number1,double number2) throws Exception {
        String div = "/";
        Operation Div = OperationFactory.createOperation(div);
        Div.setNumber1(number1);
        Div.setNumber2(number2);
        Double result = Div.getResult();
        System.out.println("除法："+result);
    }
 
}

（5）客户端测试代码打印结果：

5.简单工厂模式的优缺点及使用场景：

（1）优点：工厂类是整个模式的关键，包含了必要的逻辑判断，根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例，而无需了解这些
    对象是如何创建以及如何组织的。明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

（2）缺点：简单工厂模式的缺点也正体现在其工厂类上，由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，所以“高内聚”方面做的并不好。另外，当系统中的具体产品类不断增多时，可能会出现要求工厂类也要做相应的修改，扩展性并不很好。。

（3）使用场景：①工厂类负责创建的对象比较少;
                        ②客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心；
由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此我们一般只在很简单的情况下会去应用它。
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