创建型模式-简单工厂模式

一、入门

由于创建实例的方法是静态方法，因此又叫静态工厂方法

1. 定义：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。
2. 要点：需要什么，传入一个正确的参数即可获取所需对象，无需知道创建细节。

二. 角色


1. Factory（工厂角色）：工厂类，简单工厂模式的核心，在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod()，它的返回类型为抽象产品类型Product
2. Product（抽象产品角色）：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法
3. ConcreteProduct（具体产品角色）：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。

三、典型的抽象产品类代码

1. 产品抽象类

abstract class Product {

    //所有产品类的公共业务方法
    public void methodSame() {
    
        //公共方法的实现
    }
    
    //声明抽象业务方法
    public abstract void methodDiff();
}

2. 具体的产品类

class ConcreteProduct extends Product {
    //实现业务方法
    public void methodDiff() {
        //业务方法的实现
    }
}

class ConcreteProductOther extends Product {
    //实现业务方法
    public void methodDiff() {
        //业务方法的实现
    }
}

3. 工厂类

当增加实现类，得该源码，不符合开闭原则，需要优化

class Factory {
    //静态工厂方法
    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;
    }
}

4. 客户端代码

class Client {
    public static void main(String args[]) {
        Chart chart;
        String type = XMLUtil.getChartType(); //读取配置文件中的参数
        chart = ChartFactory.getChart(type); //创建产品对象
        chart.display();
    }
}

5. 配置类

import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
public class XMLUtil {
    //该方法用于从XML配置文件中提取图表类型，并返回类型名
    public static String getChartType() {
        try {
            //创建文档对象
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;
            doc = builder.parse(new File("config.xml"));
            
            //获取包含图表类型的文本节点
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("chartType");
            Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
            String chartType = classNode.getNodeValue().trim();
            return chartType;
        }
            catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

6. 配置文件

<?xml version="1.0"?>
<config>
    <chartType>histogram</chartType>
</config>

四、简单工厂模式的简化

将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移至抽象产品类中

简化的简单工厂模式.png

五、简单工厂模式的优缺点

1). 优点

1. 对象创建和实用的分离
2. 创建对象配置即可，无需记住需要创建实例的全类名，对开发者友好。
3. 实现了一定程度的开闭原则

2). 缺点

1. 工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
2. 增加了系统中类的个数，系统复杂性和理解难度提高。
3. 系统拓展困难，一旦添加新的产品，不得不改源码，违反了开闭原则，不利于系统的拓展和维护。
4. 简单工厂模式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。

六、简单工厂模式的适用场景

1. 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复杂。
2. 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。