简单工厂模式
一、模式动机与定义
模式动机
- 只需要知道水果的名字即可得到相应的水果
模式定义
- 简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法模式，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。
二、模式结构与分析
模式结构
简单工厂模式包含如下角色：
- Factory:工厂角色
- Product:抽象产品角色
- ConcreteProduct:具体产品角色
模式分析
- 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，可通过工厂类类名直接调用，只需要传入一个简单的参数即可，无需知道对象的创建细节。
- 可以将参数保存在XML等格式的配置文件中，修改时无需修改任何Java源代码
- 问题：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，违背开闭原则。
三、模式实例与解析
模式实例
简单电视机工厂：实例说明
- 某电视机厂专为各知名电视机品牌代工生产各类电视机，当需要海尔牌电视机时只需要在调用该工厂的工厂方法时传入参数"Haier"，需要海信电视机时只需要传入参数"Hisense"，工厂可以根据传入的不同参数返回不同品牌的电视机。现使用简单工厂模式来模拟该电视机工厂的生产过程。
简单电视机工厂：参考类图
简单电视机工厂：参考代码
代码结构：
TV接口
package simplefactory;
public interface TV {
public void play();
}
HaierTV类package simplefactory;
public class HaierTV implements TV {
@Override
public void play() {
System.out.println("海尔电视机播放中···");
}
}
HisenseTV类
package simplefactory;
public class HisenseTV implements TV {
@Override
public void play() {
System.out.println("海信电视机播放中···");
}
}
TVFactory类
package simplefactory;
public class TVFactory {
public static TV produceTV(String brand) throws Exception{
if(brand.equalsIgnoreCase("Haier")){
System.out.println("电视机工厂生产海尔电视机！");
return new HaierTV();
}else if (brand.equalsIgnoreCase("Hisense")){
System.out.println("电视机工厂生产海信电视机！");
return new HisenseTV();
}else {
throw new Exception("对不起，暂不能生产该品牌电视机！");
}
}
}
XMLUtilTV类
package simplefactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.File;
public class XMLUtilTV {
//该方法用于从XML配置文件中提取品牌名称，并返回该品牌名称
public static String getBrandName() {
try {
//创建文档对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
Document doc;
doc = builder.parse(new File("D:\MyNewWorld\Study_JAVA\MyHome\Write_java\My_Maven\src\main\resources\SimpleFactoryconfigTV.xml"));
//获取包含品牌名称的文本节点
NodeList n1 = doc.getElementsByTagName("brandName");
Node classNode = n1.item(0).getFirstChild();
String brandName = classNode.getNodeValue().trim();
return brandName;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
SimpleFactoryconfigTV.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
<brandName>Hisense</brandName>
</config>
Client类
package simplefactory;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
try {
TV tv;
String brandName = XMLUtilTV.getBrandName();
tv = TVFactory.produceTV(brandName);
tv.play();
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
运行结果：
四、模式效果与应用
简单工厂模式优点：
- 实现了对象创建和使用的分离
- 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。
- 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。
简单工厂模式缺点：
- 工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
- 增加系统中类的个数(引入了新的工厂类)，增加了系统的复杂度和理解难度。
- 系统扩展困难，一旦添加新产品不得不修改工厂逻辑。
- 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，工厂类不能得到很好地扩展。
在以下情况下可以使用简单工厂模式：
- 工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
- 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。