大话设计模式(一)——简单工厂模式

本文深入探讨了设计模式中的工厂模式,通过实例讲解了其实现原理与应用,包括UML图示例、代码实现、优缺点分析及适用场景。

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一、前言

    前段时间阅读了程杰的《大话设计模式》一书,在不缺乏趣味的同时,学习了如何思考设计模式。现在,笔者打算开启一个设计模式专栏,把自己的所感所悟写下来,以供日后重温。

如果想成为一名优秀的软件设计师,了解优秀软件设计的演变过程比学习优秀软件本身更有价值,因为设计的演变过程中蕴含大智慧。

    正如本书作者所说,学习设计模式的演变过程比学习设计模式本身更有效。所以,这个系列的文章也会从演变过程的角度去阐述设计模式,让设计模式更贴近地面,而不是让人云里雾里的空泛概念。

二、概述

    所谓工厂,就是根据给定的参数创造出特定实例的类,这些实例继承了共同的父类。

三、UML图

在这里插入图片描述

四、演变过程

工厂类:

public class MobileFactory {
    /**
     * 根据品牌生产对应品牌的手机
     * @param brand
     * @return
     */
    public static Mobile createMobile(String brand) {    
        Mobile mobile = null;
        switch (brand) {
            case "iphone":
                mobile = new IPhone();
                //除了实例化,还可以增加一些初始化逻辑.....
                break;
            case "vivo":
                mobile = new VIVO();
                break;
        }
        return mobile;
    }
}

实体类:

/**
 * 手机抽象类
 */
public abstract class Mobile {
    /**
     * 手机号码
     */
    public String mobile;
    /**
     * 手机型号
     */
    public String type;
    /**
     * 打电话
     */
    public abstract void call();
}

public class IPhone extends Mobile{

    @Override
    public void call() {
        System.out.println("苹果打电话");
    }
}

public class VIVO extends Mobile{

    @Override
    public void call() {
        System.out.println("VIVO打电话");
    }
}

测试类:

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
        public static void main(String[] args) {
        System.out.println("---生产苹果手机---");
        Mobile mobile = MobileFactory.createMobile("iphone");
        mobile.call();
        System.out.println("---生产vivo手机---");
        mobile = null;
        mobile = MobileFactory.createMobile("vivo");
        mobile.call();
    }
    }
}

运行结果:

---生产苹果手机---
苹果打电话
---生产vivo手机---
VIVO打电话
五、优缺点及使用场景

优点:
    将实例的初始化过程与实例的调用分离开来,使实例的消费方不需要去关心实例如何初始化,只需要关注于业务逻辑的实现,这样的设计明确了各自的职责,优化了软件结构。

缺点:
    将所有实例的初始化过程放在同一个类里面,如果这个类出现问题,会导致所有实例无法使用;
    如果创建的实例过多,会导致工厂类臃肿复杂,缺少灵活性;
    如果需要新增一个实例,需要修改工厂类,这样违背了开闭原则——对修改关闭,对扩展开放。

使用场景:
    1.需要创建的实例不多
    2.实例初始化的逻辑较为复杂

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)是种创建型设计模式,它通过个工厂类来创建不同类型的对象,而无需暴露对象创建的逻辑给客户端。在Python中,简单工厂模式可以通过个工厂类来创建不同的产品对象。下面是个简单的示例: ```python class Product: def operation(self): pass class ConcreteProductA(Product): def operation(self): print("Performing operation A.") class ConcreteProductB(Product): def operation(self): print("Performing operation B.") class SimpleFactory: @staticmethod def create_product(product_type): if product_type == "A": return ConcreteProductA() elif product_type == "B": return ConcreteProductB() else: raise ValueError("Invalid product type.") # 使用简单工厂创建产品对象 factory = SimpleFactory() product_a = factory.create_product("A") product_a.operation() product_b = factory.create_product("B") product_b.operation() ``` 在上述示例中,`Product` 是个抽象产品类,`ConcreteProductA` 和 `ConcreteProductB` 是具体产品类。`SimpleFactory` 是工厂类,通过 `create_product` 方法根据不同的产品类型创建相应的产品对象。 通过简单工厂模式,客户端无需知道具体的产品类,只需要通过工厂类来创建产品对象。这样可以降低客户端与具体产品类的耦合度,并且当需要新增产品时,只需要修改工厂类即可。 希望这个简单的示例能帮助你理解简单工厂模式在Python中的应用。如果有任何进步的问题,请随时提问!
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