002-创建型-00-简单工厂【非23种GOF设计模式】
一、概述
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，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，简单来说就是，通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。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。
有一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例
1.1、使用场景
工厂类负责创建的对象比较少
客户端（应用层）只知道传入工厂类的参数对于如何创建对象（逻辑）不关心
由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。
1.2、优缺点
优点：简单工厂模式中，工厂类是整个模式的关键所在。它包含必要的判断逻辑，能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。用户在创建时可以直接使用工厂类去创建所需的实例，而无需去了解这些对象是如何创建以及如何组织的，明确区分了各自的职责和权力，有利于整个软件体系结构的优化。
缺点：很明显简单工厂模式的缺点也体现在其工厂类上，由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则，另外，当系统中的具体产品类不断增多时，可能会出现要求更改相应工厂类的情况，拓展性并不是很好。
1.3、类图角色以及职责
1、工厂（Creater）角色
简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。（FruitFactory类）
2、抽象（Product）角色
简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。（Fruit接口）
3、具体产品（Concrete Product）角色
简单工厂模式所创建的具体实例对象。（Apple类与Banana类）
1.4、演进
版本一、基础使用
public class Apple {
public void get() {
System.out.println("采集苹果");
}
}
public class Banana {
public void get() {
System.out.println("采集香蕉");
}
}
用户使用
@Test
public void base001() {
//实例化Apple
Apple apple = new Apple();
//实例化Banana
Banana banana = new Banana(); apple.get();
banana.get();
}
版本二、相似功能的抽取，抽象化【接口化】
public interface Fruit {
void get();
}
上述两个类实现
public class Apple implements Fruit {
public void get() {
System.out.println("采集苹果");
}
}
public class Banana implements Fruit{
public void get() {
System.out.println("采集香蕉");
}
}
测试使用
@Test
public void base002() {
//实例化Apple，用到了多态
Fruit apple = new Apple();
//实例化Banana，用到了多态
Fruit banana = new Banana(); apple.get();
banana.get();
}
版本三、简单工厂模式的基本使用
简单工厂模式则是通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类，上面的代码可以看出Apple与Banana实现了同一个接口，所以我们还需要创建一个工厂类来专门创建Apple与Banana的实例，继续改进
在版本二的接口基础上增加一个工厂类
public class FruitFactory001 {
//获取Apple的实例，用static修饰，方便使用
public static Fruit getApple() {
return new Apple();
}
//获取Banana的实例，用static修饰，方便使用
public static Fruit getBanana() {
return new Banana();
}
}
测试
@Test
public void base003() {
//实例化Apple，用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory001.getApple();
//实例化Banana，用到了工厂类
Fruit banana = FruitFactory001.getBanana(); apple.get();
banana.get();
}
版本四、简单工厂模式的基本使用【工厂优化一】
上述的工厂类还不够好，例子中只有两个实例对象，但如果例子多了以后，工厂类就会产生很多很多的get方法。所以进行如下优化
public class FruitFactory002 {
public static Fruit getFruit(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
//不区分大小写
if (type.equalsIgnoreCase("Apple")) {
return Apple.class.newInstance();
} else if (type.equalsIgnoreCase("Banana")) {
return Banana.class.newInstance();
} else {
System.out.println("找不到相应的实体类");
return null;
}
}
}
测试
@Test
public void base004() throws Exception {
//实例化Apple，用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory002.getFruit("apple");
//实例化Banana，用到了工厂类
Fruit banana = FruitFactory002.getFruit("banana"); apple.get();
banana.get();
}
版本五、简单工厂模式的基本使用【工厂优化二】
上述可以根据传入的参数动态的创建实例对象，而且传入的参数还可以自定义，非常的灵活，但缺点也很明显，工厂类中有大量的判断。
public class FruitFactory003 {
public static Fruit getFruit(String type) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
Class fruit = Class.forName(type);
return (Fruit) fruit.newInstance();
}
}
测试
@Test
public void base005() throws Exception {
//实例化Apple，用到了工厂类
Fruit apple = FruitFactory003.getFruit("com.github.bjlhx15.patterns.base.create.samplefactory.Apple");
//实例化Banana，用到了工厂类
Fruit banana = FruitFactory003.getFruit("com.github.bjlhx15.patterns.base.create.samplefactory.Banana"); apple.get();
banana.get();
}
这种方法可以看到，工厂类非常的简洁，但主方法在调用时，输入的参数就固定了，必须为实例类名，不像上一种方法那么灵活。
二、扩展
2.1、JDK1.8 Calendar类中的简单工厂
Calendar.java类，Ctrl+F12查看方法列表中的getInstance()方法，中的createCalendar 使用了简单工厂模式创建对象
private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,
Locale aLocale)
{
CalendarProvider provider =
LocaleProviderAdapter.getAdapter(CalendarProvider.class, aLocale)
.getCalendarProvider();
if (provider != null) {
try {
return provider.getInstance(zone, aLocale);
} catch (IllegalArgumentException iae) {
// fall back to the default instantiation
}
} Calendar cal = null; if (aLocale.hasExtensions()) {
String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
if (caltype != null) {
switch (caltype) {
case "buddhist":
cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
break;
case "japanese":
cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
break;
case "gregory":
cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
break;
}
}
}
if (cal == null) {
// If no known calendar type is explicitly specified,
// perform the traditional way to create a Calendar:
// create a BuddhistCalendar for th_TH locale,
// a JapaneseImperialCalendar for ja_JP_JP locale, or
// a GregorianCalendar for any other locales.
// NOTE: The language, country and variant strings are interned.
if (aLocale.getLanguage() == "th" && aLocale.getCountry() == "TH") {
cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
} else if (aLocale.getVariant() == "JP" && aLocale.getLanguage() == "ja"
&& aLocale.getCountry() == "JP") {
cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
} else {
cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
}
}
return cal;
}
查看UML类图，选中Calendar，Ctrl+Alt+Shfit+U,选中Java class diagrams生成Calendar类相关的类图；Ctrl+Alt+B可以显示该类的实现类。
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