【Java设计模式】系列一：简单工厂模式

前言

设计模式是Java面试过程中必不可少的一个知识点，面试官大概会问到【用过哪些设计模式，手写一个具体代码或者具体应用场景等等】，首先了解一下设计模式的具体分类；
设计模式大体可以分为三大类：

创建型模式： 共五种，工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式；
结构型模式： 共七种，适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式；
行为模式： 共十一种，策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式；
其实还有两类： 并发型模式、线程池模式；

简单工厂模式

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：又称为静态工厂方法（Static Factory Method）模式，属于创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

具体模式结构如下：

Factory：工厂角色
Product：抽象产品角色
ConcreteProduct：具体产品角色

代码示例： 生产汽车案例
创建生产工厂类（Factory：工厂角色）

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:20
 */
public class CarFactory {
    public Car createCar(String type) {
        if ("路虎揽胜".equals(type)) {
            return new LuhuCar();
        } else if ("大众途锐".equals(type)) {
            return new DazCar();
        }
        return null;
    }
}

创建汽车生产的抽象类（Product：抽象产品角色）

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:33
 */
public abstract class Care {
    public abstract void produceCar();
}

创建生产路虎揽胜的类（ConcreteProduct：具体产品角色）

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:38
 */
public class LuhuCar extends Car {
    @Override
    public void produceCar() {
        System.out.println("生产路虎揽胜汽车！");
    }
}

创建生产大众途锐的类（ConcreteProduct：具体产品角色）

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:40
 */
public class DazCar extends Car {
    @Override
    public void produceCar() {
        System.out.println("生产大众途锐汽车！");
    }
}

创建测试类

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:49
 */
public class TestCar {
    public static void main(String[] args) {
        CarFactory factory = new CarFactory();
        Car car = factory.createCar("路虎揽胜");
        if (car == null) return;
        car.produceCar();
    }
}

测试结果：
在这里插入图片描述
转成UML图：

由此可以看出，CarFactory充当了生产车间，负责生产对应品牌的汽车。需要生产其他品牌的汽车，创建对应的类即可，然后修改CarFactory代码即可。
对应工厂类CarFactory而言，随着类的拓展，需要不断进行维护，违背开闭原则。
对于上述问题，我们也可以利用反射来解决优化：

package com.designMode;

/**
 * @Author:bnli
 * @Date:2020/2/5 19:20
 */
public class CarFactory {
    //原生工厂类
    public Car createCar(String type) {
        if ("路虎揽胜".equals(type)) {
            return new LuhuCar();
        } else if ("大众途锐".equals(type)) {
            return new DazCar();
        }
        return null;
    }
    //利用反射创建实体类
    public Car reflectCar(Class c){
        Car car = null;
        try {
            car = (Car)Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return car;
    }
}

参数只需传递对应具体产品角色的class类型即可例如：（DazCar.calss）
分析总结：
简单工厂模式将对象的创建和对象自身业务逻辑处理分离，可以降低代码的耦合度（符合Java的编程思想，高内聚，低耦合），方便两者的修改。

在调用工厂类的工厂方法时，由于工厂方法是静态方法，使用起来很方便，可通过类名直接调用，而且只需要传入一个简单的参数即可，在实际开发中，还可以在调用时将所传入的参数保存在XML 等格式的配置文件中，修改参数时无须修改任何Java 源代码。
简单工厂模式最大的问题在于工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，这一点与开闭原则是相违背的。
简单工厂模式的要点在于：当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节

优点与缺点对比：
优点：

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工厂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，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“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，提供专门的工厂类用于创建对象。
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。
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，在一定程度上提高了系统的灵活性。

缺点：

由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
简单工厂模式由于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。

能先森

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