详解Java设计模式之《简单工厂模式》

简单工厂模式是工厂模式中家族最简单实用的模式，可以理解为不同工厂模式的一个特殊的实现。

值得注意的是：简单工厂模式并不属于23种设计模式之一。但是它是抽象工厂模式、工厂模式的基础，并且也有广泛的应用。

概念

简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。

作用

介绍简单工厂模式之前通过一个披萨项目的例子来引出问题，然后给出简单工厂模式这种解决方案，然后随着披萨项目的不断扩展，遇到新的问题，引出工厂方法模式；然后又遇到新的问题，引出最终的解决方案（抽象工厂模式）。

披萨项目介绍

比如一个披萨店，店长一名，目前卖两种口味的披萨，GreekPizza和CheesePizza，每个披萨都有prepare(),bake(),cut(),box()这4种步骤、原料、烘焙、切割、打包、最后给用户吃。

把上述这个过程抽象后，类图如下：

Pizza披萨抽象类

public abstract class Pizza{
  //四个抽象方法
  public abstract void prepare();
  public abstract void bake();
  public abstract void cut();
  public abstract void box();
}

GreekPizza披萨类（继承了披萨抽象类）

public class GreenPizza extends Pizza{
   public void prepare(){
       System.out.println("开始准备GreenPiazza");
   } 
   public void bake(){
       System.out.println("正在烤GreenPiazza");
   } 
   public void cut(){
       System.out.println("正在切GreenPiazza");
   } 
   public void box(){
       System.out.println("正在打包GreenPiazza");
   } 
}

**CheesePizza披萨类 **（继承了披萨抽象类）

public class CheesePizza extends Pizza{
   public void prepare(){
       System.out.println("开始准备CheesePizza");
   } 
   public void bake(){
       System.out.println("正在烤CheesePizza");
   } 
   public void cut(){
       System.out.println("正在切CheesePizza");
   } 
   public void box(){
       System.out.println("正在打包CheesePizza");
   }
}

（ 客户端）店长根据客户点的餐生成不同的披萨

try{
    Pizza pizza;
    if("cheese".equal(orderType))
      pizza = new CheesePizza();
    if("greek".equal(orderType)){
      pizza = new GreekPizza();
    }
}catch(Exception e){
   ...
}

业务很简单，根据用户想买的披萨，生成不同的披萨。但是如果想要不同口味的披萨，一般的办法就是生成一个披萨类，然后继承于Pizza,最后在orderPizza中，添加下面语句：

if("chocolate".equal(orderType)){
    pizza = new Chocolate();
}

如果后来披萨口味越多，负责点餐的店长会很不开心，既要点餐又要做披萨，一个人忙不过来，希望请一个厨师来专门做披萨，那样会轻松点，简单工厂模式可以做到。

实现方式

简单工厂模式如下：

从图中可以看出，简单工厂模式涉及到工厂角色、抽象产品角色以及具体产品角色等三个角色：

• 工厂类（Factory）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。
• 抽象产品（Product）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，这里指的就是Pizza这个类。
• 具体产品（Concrete Product）角色：工厂方法模式所创建的任务对象都是这个角色的实例，这里指GreenPizza和CheesePizza。

把上面的披萨项目用简单工厂模式来实现的话，无非就是创建一个工厂类（厨师）来接管店长之前要做烤披萨的活，而店长只要告诉这个工厂类（厨师）他需要那种披萨就好。

工厂（factory）处理创建对象的细节。一旦有了SimplePizzaFactory，orderPizza()就变成此对象的客户。当需要披萨时，就叫披萨工厂做一个。现在orderPizza()方法只关心从工厂得到了一个披萨，而这个披萨实现了Pizza接口，所以它可以调用prepare()、bake()、cut()、box()来分别进行准备、烘烤、切片、包装。

//SimplePizzaFactory是我们的新类，它只做一件事：帮它的客户创建披萨
public class SimplePizzaFactory{
    //所有客户用这个方法CreatePizza实例化新对象
    //想要不同口味的披萨就传入不同的参数
    public static Pizza CreatePizza(String orderType){
        Pizza pizza = null;
        if(orderType.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza();
        }else if(orderType.equals("greek")){
            pizza = new GreekPizza();
        }
        return pizza;
    }
  
    //SimplePizzaFactory可以拥有多个客户（方法）
    ......
}

在使用时，店长只需要调用工厂类SimplePizzaFactory的静态方法CreatePizza()即可：

try{
    Pizza pizza;
    pizza = SimplePizzaFactory.CreatePizza("cheese");
    pizza = SimplePizzaFactory.CreatePizza("greek");
}catch(Exception e){
   ...
}

上述问题依然存在，这么做的好处是什么呢？

• SimplePizzaFactory可以拥有多个客户。虽然目前只看到orderPizza()方法是它的客户，然而，可能还有PizzaShopMenu(披萨店菜单)类，会利用这个工厂来取得披萨的价钱和描述。可能还有一个HomeDelivery(宅急送)类，会与PizzaShop类不同的方式处理披萨。总而言之，SimplePizzaFactory可以有许多的客户。
• 所以，把创建的披萨的代码包装进一个类，当以后现实改变时，只需要修改这个类即可。（撤换掉厨师而不影响到店长）

简单工厂模式的优缺点

优点：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对象的责任（比如服务员）。**简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。 **

缺点：这个工厂类集中了所有的创建逻辑，当有复杂的多层次等级结构时，所有的业务逻辑都在这个工厂类中实现。什么时候它不能工作了。整个系统都会受影响。并且简单工厂模式违背了**开闭原则 **（对扩展的开放，对修改的关闭）

应用场景

在一下情况下可以考虑使用简单工厂模式：

• 工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过于复杂。
• 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。

参考资料

嘟嘟独立博客

Head First 设计模式