设计模式-简单工厂模式

1. 什么是简单工厂模式

    简单工厂模式（如下统一简称“工厂模式”）是一种建立型模式，因此是被用来建立对象的，也是最常使用的一种设计模式。它为建立各类复杂的大对象提供了简便的方式。在工厂模式中，咱们在建立对象时不会对客户端暴露建立逻辑，而是经过使用一个统一的出口来建立的对象。

联想：生活中的工厂，工厂里有不少流水线，能够生产不一样的产品，而一个工厂和这些产品必定是属于同一个类型的。好比汽车工厂生产的是各类汽车，它确定不会生产食品，甚至是汽车零件！汽车的零件是由零件加工工厂生产的，汽车工厂只负责装配。而对买方来讲，买房只须要告诉工厂须要什么，工厂自会为其生产，而不须要知道生产的细节。

2. 使用的场景

    开发过程当中老是伴随着建立大量的对象，当有些对象比较复杂庞大而且高度类似（具备相同的功能）的时候，咱们就能够采用工厂模式统一管理这些对象的建立。这对调用者来讲更加的方便直观，并且也更加安全，由于工厂是预先设计好的，当知足工厂的生产条件后才会生产产品。相反，若是是比较简单的对象，那就彻底不必采起这种方式，直接new就好了。

工厂模式大多在框架中常见，由于它主要是为调用者（咱们这些普通的开发人员）提供一个建立对象的出口，这些工厂类最大的特色就是它们的名字很明显—xxxFactory。例如链接各类数据库的ConnectionFactory，日志的LoggerFactory，Spring中核心的BeanFactory等等。固然，咱们也能够本身设计出工厂类来管理本身的对象。

3. 怎么使用

    理论和生活中的例子说完了，接下来步入正题，怎么在代码中去使用工厂模式。其实每种设计模式都能在生活中找到它们的例子，固然更能够说代码自己就是现实的一种抽象。上面说到，当一些对象高度类似即具备相同功能的时候，就可使用工厂模式去建立。而具备某种功能在Java中就是实现某个接口，因此是经过一些类共同实现某个接口，再由一个工厂类根据不一样的条件（参数）来建立相应的对象。而返回的是接口类型，也就是说仍是一个抽象，这时调用接口里定义的方法，根据Java的多态机制，会准确找到实现类并执行方法。这样还有一个好处就是扩展性比较好，当有新的需求的时候就加一个实现类。

    下面以一个手机工厂为例子，经过UML类图和示例代码介绍工厂模式是如何设计并工做的。

3.1. UML类图

3.2. 示例代码

1. 建立Mobile接口，并定义一个use的抽象方法

Mobile.java

public interface Mobile {
    void use();
}

2. 建立实现该接口的各个实现类

Iphone.java

public class IPhone implements Mobile {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("装逼");
    }
}

Nokia.java

public class Nokia implements Mobile{
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("挡子弹");
    }
}

Samsung.java

public class Samsung implements Mobile {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("爆炸");
    }
}

3. 建立一个手机工厂类MobileFactory，提供一个统一的出口getMobile方法来根据不一样的条件建立相应的对象

MobileFactory.java

public class MobileFactory {
    public Mobile getMobile(String brand) {
        if (brand == null) {
            return null;
        }
        switch (brand) {
            case "iPhone" :
                return new IPhone();
            case "Nokia" :
                return new Nokia();
            case "Samsung" :
                return new Samsung();
            default:
                throw new RuntimeException("本工厂暂不生产此品牌的手机！");
        }
    }
}

这里咱们是根据不一样的品牌来建立对应的手机对象，而实际中的条件要稍微复杂一些。能够把方法改成static，这样使用工厂类建立对象就不用先new工厂对象，比较简单就不贴代码了。

4. 使用该工厂类，经过传递不一样的品牌参数来生成不一样的对象

public class FactoryPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Mobile iPhone = MobileFactory.getMobile("iPhone");
        iPhone.use();

        Mobile nokia = MobileFactory.getMobile("Nokia");
        nokia.use();

        Mobile samsung = MobileFactory.getMobile("Samsung");
        samsung.use();
    }
}

5. 输出：

装逼
挡子弹
爆炸

4. 总结

​    当咱们须要实现某个明确的功能而这种功能一般具备广泛性时候，咱们就可使用工厂模式了。什么是广泛性呢，简单来讲就是这个功能提及来比较宽泛，可是实际上会有不一样的明确实现。仍是举一些例子：

​    例如要开发一个计算器，计算机的核心功能是计算，而计算这个功能是比较宽泛的，其实是有不少不一样的明确实现，最多见的就是加减乘除。这时就能够建立一个计算接口，再分别建立加减乘除四个实现类，最后建立一个计算器的工厂类，经过用户传来的运算符号决定具体采用哪一种运算。这样之后扩展计算器的功能，例如对数指数微积分等高级运算，就彻底能够按照这种模式去横向扩展。

    再好比咱们的系统如今须要实现一个报警功能，当代码出现错误或系统崩溃时可以及时的通知相关人员。仍是老样子，报警提及来是一回事，但具体实现上有不一样的途径：邮件、短信、站内信等等。这时也能够采用工厂设计模式，根据不一样的状况采用不一样的报警。

4.1. 优势

    解耦、方便调用者建立对象、扩展性好。

4.2. 缺点

    每新增一个功能，就要加一个实现类，并须要修改工厂类的出口方法。这无疑会增长系统的复杂度，不利于维护。