简单工厂模式

简单工厂模式，又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式，但不属于23种 GOF 设计模式之一。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。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

简单工厂的结构图

简单工厂模式中的角色：

• Factory：工厂类，简单工厂模式的核心，负责实现所实例的内部逻辑。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
• IProduct：抽象产品类，简单工厂所创建的所有对象的父类，负责描述所有实例的共有的公共接口。
• Product：具体产品类，这是简单工厂模式的创建目标。

简单工厂模式的简单实现

(1) 抽象产品类，其中抽象方法用于返回运算结果。

public abstract class Operation {

    private double x;
    private double y;

    public void setX(double x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(double y) {
        this.y = y;
    }

    public double getX() {
        return x;
    }

    public double getY() {
        return y;
    }

    public abstract double getResult() throws Exception;
}

(2) 具体产品类

继承 Operation，并实现其 getResult 方法，返回计算结果。

加法类

public class OperationAdd extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {
        return getX() + getY();
    }
}

减法类

public class OperationSub extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {
        return getX() - getY();
    }
}

乘法类

public class OperationMul extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {
        return getX() * getY();
    }
}

除法类

public class OperationDiv extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {
        double x = getX();
        double y = getY();
        if (y == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return x / y;
    }
}

(3) 工厂类

创建一个工厂类，提供一个静态方法 createOperate 用来生成计算器。

public class OperationFactory {

    public static Operation createOperate(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;
    }
}

(4) 客户端调用工厂类

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("输入运算符：");
        String operation = scanner.next();
        Operation operate = OperationFactory.createOperate(operation);
        System.out.print("输入第一个数字：");
        operate.setX(scanner.nextDouble());
        System.out.print("输入第二个数字：");
        operate.setY(scanner.nextDouble());
        try {
            System.out.print("结果：" + operate.getResult());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

简单工厂模式的使用场景

使用场景：
工厂类负责创建的对象比较少。
客户只需知道传入工厂类的参数，而无须关心对象的逻辑。

简单工厂模式的优缺点

优点：使用户根据参数获得对应的类实例，避免了直接实例化类，减低了耦合度。

缺点：可实例化的类型在编译期间邮件已经被确定。如果增加新类型，则需要修改工厂，这违背了开发封闭原则。简单工厂需要知道要生成的类型，其当子类过多或者子类层次过多时不适合使用。