简单工厂模式——java设计模式（二）

简介

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，可以根据参数返回不同的类的实例，被创建的类的实例通常都有相同的父类。

• 简单工厂模式是根据参数创建实例的模式，创建方法通常是静态方法，也称为静态工厂模式。

结构和实现

• 角色包括：
  
  • 工厂：提供静态方法，创建产品实例。
  • 抽象产品：工厂类创建的对象的父类，封装了各种产品的共有方法。
  • 具体产品：工厂类创建的对象。
• 结构。
  
• 静态工厂方法。

public class Factory {  
    public static Product getProduct(String arg) {  
        Product product = null;  
        if (arg.equalsIgnoreCase("A")) {  
            product = new ConcreteProductA();  
            //初始化设置product  
        }  
        else if (arg.equalsIgnoreCase("B")) {  
            product = new ConcreteProductB();  
            //初始化设置product  
        }  
        return product;  
    }  
}

• 客户端调用。
  
  • 参数名称可以从配置文件中读取，这样修改参数的时候无需修改源代码，符合开闭原则。

public class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        Product product;   
        product = Factory.getProduct(arg[0]); //通过工厂类创建产品对象  
        product.methodSame();  
        product.methodDiff();  
    }  
}  

实例

• 开发一套图表库，可以根据参数，提供不同外观的图表，如柱状图、饼状图、折线图等，并可以较为方便的扩展，增加新的图表类型。
• 图表库结构。
  
• 静态工厂方法。

public class ChartFactory {  
    public static Chart getChart(String type) {  
        Chart chart = null;  
        if (type.equalsIgnoreCase("histogram")) {  
            chart = new HistogramChart();  
            //初始化设置柱状图  
        }  
        else if (type.equalsIgnoreCase("pie")) {  
            chart = new PieChart();  
            //初始化设置饼状图 
        }  
        else if (type.equalsIgnoreCase("line")) {  
            chart = new LineChart();  
            //初始化设置折线图         
        }  
        return chart;  
    }  
}  

• 客户端调用。

public class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        Chart chart; 
        //通过静态工厂方法创建产品 
        chart = ChartFactory.getChart("histogram");  
        chart.display();  
    }  
}

简单工厂简化

• 可以将抽象产品类和工厂类合并，静态工厂方法放入抽象产品类中。
  

优缺点和适用环境

• 优点：
  
  • 实现对象的创建和使用分离。工厂类根据参数和逻辑创建对象，客户端只需要使用对象而不需要创建。
  • 简化复杂类名。客户端无需知道创建的类名，只需根据参数创建。
  • 提高系统灵活性。引入配置文件，可以在不修改客户端源码的情况下更新产生的产品类。
• 缺点：
  
  • 工厂类职责过重。工厂类集中所有的创建逻辑，一旦异常，系统都需要受到影响。
  • 增加系统复杂度。增加工厂类这一新的类。
  • 扩展困难。增加商品需要修改工厂类，产品较多时工厂逻辑复杂。
  • 工厂角色无法实现基于继承的等级结构。使用了静态工厂方法。
• 适用环境：
  
  • 工厂类负责创建的对象较少，不会使工厂方法的逻辑复杂。
  • 客户端只知道创建对象的参数，不关心创建过程。

jdk中的应用

• Integer.valueOf。根据int值返回Integer对象。

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

• Class.forName。根据类名加载类。

    public static Class<?> forName(String className)
                throws ClassNotFoundException {
        Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
        return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
    }