《java与模式》笔记(八) 简单工厂模式

简单工厂模式是类的创建模式，又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式。

ξ 12.1 工厂模式的几种形态：

① 简单工厂(Simple Factory)，又称静态工厂方法模式；
② 工厂方法(Factory Method)，又称多态性工厂(Polymorphic Factory)模式或虚拟构造子(Virual Constructor)模式；
③ 抽象工厂(Abstract Factory)，又称工具箱(Kit或Toolkit)模式。

☆ 简单工厂模式，是不同的工厂方法模式的一个特殊实现。在java语言中，通常的工厂方法模式不能通过设计功能的退化给出静态工厂模式。

ξ 12.2 简单工厂模式的引进
本节通过一个农场的实例来引入简单工厂模式，农场供应三种水果，他们是Grape、Strawberry和Apple。还有一位园丁FruitGardener，他负责提供客户需要的水果。他们的UML图如下：

水果接口定义出所有水果的抽象，具体行为包括种植、生长和收获，代码如下：

public interface Fruit
...{
    public void grow();
    public void harvest();
    public void plant();
}

Apple是一种水果，同时由于是多年生植物，多出一个treeAge属性，代码如下：

public class Apple implements Fruit
...{
    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Apple:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Apple:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Apple:plant" ) ;
    }
    
    private int treeAge ;
    
    public int getTreeAge()
    ...{
        return this.treeAge ;
    }
    
    public void setTreeAge( int treeAge )
    ...{
        this.treeAge = treeAge ;
    }
}

Grape也是一种水果，同时具有seedles属性区分是否有籽，代码如下：

public class Grape implements Fruit
...{
    private boolean seedless;

    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Grape:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Grape:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Grape:plant" ) ;
    }

    public boolean getSeedless()
    ...{
        return seedless ;
    }

    public void setSeedless(boolean seedless)
    ...{
        this.seedless = seedless ;
    }
}

Strawberry的代码如下：

public class Strawberry implements Fruit
...{
    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:plant" ) ;
    }
}

园丁FruitGardener是农场中的工厂类角色，它负责根据客户的不同需求(传入的参数不同)来产生不同的水果。它的代码如下：

public class FruitGardener
...{
    public static Fruit getFruit( String name )
    ...{
        Fruit result = null ;
        
        if ( name.equalsIgnoreCase( "apple" ) )
            result = new Apple() ;
        else if ( name.equalsIgnoreCase( "grape" ) )
            result = new Grape() ;
        else if ( name.equalsIgnoreCase( "strawberry" ) )
            result = new Strawberry() ;
        
        return result ;
    }
}

ξ 12.3 简单工厂模式的结构

☆ 简单工厂模式涉及到三个角色：
① 工厂类角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，含有与应用紧密相关的商业逻辑。工厂类在客户端的直接调用下创建产品对象，它往往由一个具体java类实现。
② 抽象产品角色：担任这个角色的类是由工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。抽象产品角色可以用一个java接口或者java抽象类实现。
③ 具体产品角色：工厂方法模式所创建的任何对象都是这个角色的实例，具体产品角色由一个具体java类实现。

ξ 12.4 简单工厂模式的实现

☆ 对多层次的产品结构，简单工厂模式统一使用一个工厂类。好处是设计简单，缺点是新增的产品必将导致工厂类的修改。

☆ 一个工厂类中可以有多个工厂方法用来返回不同的产品角色

☆ 简单工厂方法中角色的省略
① 抽象产品角色的省略，如果系统中只有一个具体产品，可以省略掉抽象产品角色；
② 工厂角色与抽象产品角色合并，典型如java.text.DateFormat；
③ 三个角色全部合并。

ξ 12.5 简单工厂模式与其他模式的关系
单例、多例模式都是简单工厂方法的特殊应用，其他还有备忘录模式和更高级的MVC模式。

ξ 12.6 简单工厂模式的优点和缺点
☆ 优点：该模式的核心是工厂类，这个类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例。而客户端则可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅负责消费产品，简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。

☆ 缺点：工厂类担负太多的逻辑，形成了全能的上帝类；简单工厂模式的工厂是静态实现，无法继承；工厂类通常只能部分满足开闭原则。