工厂模式之一——简单工厂模式

前言

在面向对象编程中，产生一个对象实例最常用的方法是使用new关键字来创建，但这样耦合度太高，如果创建此对象时，需要一些其他的操作，这些代码(创建对象和一些其他的操作)如果没有封装起来给客户端使用，客户端大量使用这些代码，一旦这些重复的操作需要更改，那么带来的工作量将是巨大的，也不利于扩展。所以我们建立一个工厂类来创建对象，让客户端只关注得到工厂生产的对象，而将生产对象的一系列操作封装起来，方便日后对生产对象的代码进行扩展和维护。

分类

工厂模式可以分为三类：
1）简单工厂模式
2）工厂方法模式
3）抽象工厂模式

简单工厂模式

定义：一个工厂类，可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常有共同的父类。

简单工厂模式只需要一个工厂类。简答工厂模式：又被称为静态工厂模式，工厂类为静态类或者包含静态方法。不属于23种GOF设计模式。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实例。

结构图：
这里写图片描述

Client：客户端
Factory：工厂类，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参数的不同创建不同的具体产品对象。
Product：抽象产品类。
Concrete：具体产品类。

简单工厂模式的优点
工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了具体的产品依赖。

简单工厂模式的缺点
工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重。一旦需要添加新的ConcreteProduct，则需要修改Factory逻辑，这样违反了开放-关闭原则。

实例：
实现一个计算器程序，要求输入两个数和运算符号，得到结果。

思路:
这里写图片描述

具体的实现：

OperationFactory类:
把原本在客户端的判断，放到了工厂类中，客户端只需要传递条件便可以得到对应的产品，同时也去除了客户端和具体产品的依赖。客户端只需要和工厂类和抽象产品类交互。(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，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量)

public class OperationFactory {
    public static Operation createOperation(String operate){
        Operation operation = null;
        switch(operate){
            case "+":
                operation = new OperationAdd();
                break;
            case "-":
                operation = new OperationSub();
                break;
            case "*":
                operation = new OperationMul();
                break;
            case "/":
                operation = new OperationDiv();
                break;
        }
        return operation;
    }
}

Operation类：

public abstract class Operation {
    protected double numberA;
    protected double numberB;


    public double getNumberA() {
        return numberA;
    }


    public void setNumberA(double numberA) {
        this.numberA = numberA;
    }


    public double getNumberB() {
        return numberB;
    }


    public void setNumberB(double numberB) {
        this.numberB = numberB;
    }


    public abstract double getResult();
}

加法类OperationAdd类：

public class OperationAdd extends Operation{

    @Override
    public double getResult() {
        return numberA+numberB;
    }

}

减法类OperationSub类：

public class OperationSub extends Operation{

    @Override
    public double getResult() {
        return numberA-numberB;
    }

}

乘法类OptionSub类：

public class OperationMul extends Operation{

    @Override
    public double getResult() {
        return numberA*numberB;
    }
}

除法类OptionDiv类：

public class OperationDiv extends Operation{

    @Override
    public double getResult() {
        if(numberB==0){
            try {
                throw new Exception("除数不能为0");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        double result = numberA/numberB;
        return result;
    }

}

客户端代码：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Operation operation = OperationFactory.createOperation("/");
        operation.setNumberA(10);
        operation.setNumberB(2);
        System.out.println("result="+operation.getResult());
    }
}

客户端需要知道的类
简单工厂类(OperationFactory)、产品抽象类(Operation);

工厂模式之一——简单工厂模式

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