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。
工厂(Creator)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。
抽象产品(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。
具体产品(Concrete Product)角色:是简单工厂模式的创建目标,所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。
简单工厂模式的UML类图如下:
Java代码如下:
// 抽象产品接口 public interface Product { } // 具体产品,实现了抽象产品接口 public class ConcreteProduct implements Product { public ConcreteProduct() { } } // 工厂类 public class Creator { // 静态工厂方法 public static Product factory() { return new ConcreteProduct(); } }
工厂类是整个模式的关键。包含了必要的逻辑判断,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。通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责"消费"对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的。明确了各自的职责和权利,有利于整个软件体系结构的优化。
实例:假如我们抽象产品(P)的四个具体产品A、B、C、D,则不使用工厂方法时,我们需要手动的去new这些具体产品对象。代码如下:
public class Client { public static void main(String[] args) { P p1 = new A(); P p2 = new B(); } }
有了工厂方法我们完全不需要去接触具体产品,全部与抽象产品打交道(如果需要用到具体产品的特有功能,则需要与具体产品打交道)。代码如下:
public class Creator { // 静态工厂方法 public static Product factory(Type type) { if ( type.getValue() == 1 ) { return new A(); } else if ( type.getValue() == 2 ) { return new B(); } else if ( type.getValue() == 3 ) { return new C(); } else if ( type.getValue() == 4 ) { return new D(); } return new ConcreteProduct(); } public enum Type { A(1),B(2),C(3),D(4); private int value; private Type(int value) { this.value = value; } public int getValue() { return this.value; } } } public class Client { public static void main(String[] args) { P p1 = Creator.factory(Type.A); P p2 = Creator.factory(Type.B); } }
由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑,违反了高内聚责任分配原则,将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中。
它所能创建的类只能是事先考虑到的,如果需要添加新的类,则就需要改变工厂类了。假如我们需要添加ConcreteProduct2产品,你需要去修改factory()方法,如下:
public class Creator { // 静态工厂方法 public static Product factory(int flag) { if ( flag == 0) { return new ConcreteProduct(); } else if (flag == 1) { return new ConcreteProduct2(); } return null; } }
当系统中的具体产品类不断增多时候,可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求。这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起,很难避免模块功能的蔓延,对系统的维护和扩展非常不利。如下:
public class Creator { // 静态工厂方法 public static Product factory(int flag) { if ( flag == 0) { return new ConcreteProduct(); } else if (flag == 1) { return new ConcreteProduct2(); } else if( ... ) { } else if( ... ) { } else if( ... ) { }.... return null; } }
上面的这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。