设计模式(五)简单工厂模式

本文介绍简单工厂模式的概念、结构及优缺点。通过该模式,客户端可通过工厂类获取所需产品对象,实现创建和使用的分离。

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概述:首先将需要创建的不同对象的代码封装到不同的类中,这些类成为具体产品类,而将它们的公共代码进行抽象和提取后封装在一个抽象产品类中,每一个具体产品类都是抽象产品类的子类;然后提供一个工厂类用于创建各种产品,在工厂类中提供一个创建产品的工厂方法,该方法可以根据所传入的参数不同创建不同的具体产品对象;客户端只需调用工厂类的工厂方法并传入相应的参数即可得到一个产品对象。


简单工厂模式中创建实例的工厂方法是静态方法,所以又称为静态工厂方法。


简单工厂模式结构图包含3个角色:

(1)Factory 工厂角色:工厂类,简单工厂模式的核心,负责实现创建所有产品实例的内部逻辑;可以被外部直接调用;提供静态的工厂方法,即可以通过工厂类的类名直接调用,返回类型为抽象产品类型Product

(2)Product 抽象产品角色:工厂类所创建的所有对象的父类,封装了各类产品对象的公有方法,使得在工厂类只需定义一个通用的工厂方法,所创建的产品对象都是其子类对象;

(3)ConcreteProduct具体产品角色:简单工厂模式的创建目标,所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色,需要实现抽象产品类中的抽象方法。


抽象产品类提供公共业务方法,以及抽象业务方法,在具体产品类里面要实现抽象类声明的业务方法。工厂类的核心是工厂方法,内部承担了复杂的逻辑,根据客户端调用时所传入的参数的不同可以创建不同的产品对象(比如实际调用不同的创建函数)。在客户端,不是用new而是只通过工厂类的工厂方法就可以得到产品对象。


有时候为了简化简单工厂模式,会把具体产品类合抽象产品类合并,静态工厂方法转移至抽象产品类。


总结:

1. 优点:

(1)工厂类包含必要的判断逻辑:何时创建哪一个产品类的实例?客户端免除了直接创建产品对象的职责,仅仅“消费”产品对象。实现了对象创建和使用的分离。

(2)客户端无需知道所创建的具体产品类的类名,只需要具体产品类对应的参数。

(3)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,增加灵活性。


2. 缺点:

(1)工厂类职责过重,一旦不能正常工作,整个系统受影响。(故障点)

(2)使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数(引入新的工厂类),增加复杂度

(3)系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂方法逻辑,在产品类型较多时造成工厂逻辑过于复杂,不利于维护和扩展。

(4)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。


3. 适用场景

(1)工厂类负责创建的对象比较少,由于创建的对象较少,不会造成工厂方法的逻辑过于复杂。

(2)客户端知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象并不关心。


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