简单工厂模式（Java与Kotlin版）

 

Kotlin基础知识的学习，请参考以前的文章：

Kotlin入门第一课：从对比Java开始

Kotlin入门第二课：集合操做

Kotlin入门第三课：数据类型

初次尝试用Kotlin实现Android项目

 

学习一门语言，没有必要掌握所有特性才去实践。入门以后能够开始阅读好的开源项目代码，本身动手实现一些简单的案例，有困难再去补充学习相关的知识点，这样反复的过程效果会比较好。

 

最近在从新学习设计模式，正好用Kotlin来实现对应的示例代码。本文就从简单工厂模式开始。

 

说明：设计模式的文字性解释参考或引用了这篇文章，做者的设计模式系列文章写得挺不错，感兴趣的朋友能够移步去阅读。因为做者没有给出具体的示例代码，因此本人打算在学习的同时，利用Java和Kotlin将各个模式实现一遍（虽然网上有现成代码），写出总结。目的是学习设计模式和Kotlin语言，分享过程当中的点滴。

 

1. 定义

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：又称为静态工厂方法（Static Factory Method）模式，它属于类建立型模式。在简单工厂模式中，能够根据参数的不一样返回不一样类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责建立其余类的实例，被建立的实例一般都具备共同的父类。

 

2. 结构

Factory：工厂角色，负责实现建立全部实例的内部逻辑；

Product：抽象产品角色，是所建立的全部对象的父类，负责描述全部实例所共有的公共接口；

ConcreteProduct：具体产品角色，是建立目标，全部建立的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。

 

3. 代码

3.1 Java

Product：

1 abstract class Product {
2     abstract void print();
3 }

定义了抽象产品角色，及抽象方法print。

ConcreteProductA与ConcreteProductB：

 1 class ConcreteProductA extends Product {
 2     void print() {
 3         System.out.println("print of ConcreteProductA");
 4     }
 5 }
 6 
 7 class ConcreteProductB extends Product {
 8     void print() {
 9         System.out.println("print of ConcreteProductB");
10     }
11 }

定义了两个具体产品角色，分别实现了print方法。

Factory：

 1 class Factory {
 2     Product createProduct(String tag) {
 3         Product product = null;
 4         switch (tag) {
 5             case "A":
 6                 product = new ConcreteProductA();
 7                 System.out.println("create ProductA");
 8                 break;
 9             case "B":
10                 product = new ConcreteProductB();
11                 System.out.println("create ProductB");
12                 break;
13             default:
14                 break;
15         }
16 
17         return product;
18     }
19 }

工厂角色，实现了根据传入的参数来建立产品的功能。注意，新版的Java才能将String类型做为switch参数。

SimpleFactoryPattern：

 1 public class SimpleFactoryPattern {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         System.out.println("Simple Factory Pattern");
 4 
 5         Factory factory = new Factory();
 6         Product product = factory.createProduct("A");
 7         if (product != null) {
 8             product.print();
 9         }
10         product = factory.createProduct("B");
11         if (product != null) {
12             product.print();
13         }
14         product = factory.createProduct("C");
15         if (product != null) {
16             product.print();
17         }
18     }
19 }

测试用例，代码中加入了产品对象是否为null的判断，由于当用户传入错误的参数时是不能获得想要的产品的。

输出：

 

3.2 Kotlin

因为Kotlin和Java的实现只是代码上的不一样，因此下面只会说明存在差别的地方。之后要想由Kotlin转向Java，得先从细节上慢慢积累。虽然大多知识点在前面几篇文章有讲到，但仍是会提一下，温故而知新。

Product：

1 abstract class Product {
2     abstract fun print()
3 }

方法定义添加fun关键字；语句结尾没有分号。

ConcreteProductA与ConcreteProductB：

 1 class ConcreteProductA: Product() {
 2     override fun print() {
 3         println("print of ConcreteProductA")
 4     }
 5 }
 6 
 7 class ConcreteProductB: Product() {
 8     override fun print() {
 9         println("print of ConcreteProductB")
10     }
11 }

类继承用冒号代替extends关键字，基类名后添加括号；方法覆写添加override关键字；输出方法相似Python，没有System.out等繁琐的前缀。

Factory：

 1 class Factory {
 2     fun createProduct(tag: String): Product? {
 3         var product: Product? = null
 4         when (tag) {
 5             "A" -> {
 6                 product = ConcreteProductA()
 7                 println("create ProductA")
 8             }
 9             "B" -> {
10                 product = ConcreteProductB()
11                 println("create ProductB")
12             }
13             else -> {
14             }
15         }
16 
17         return product
18     }
19 }

方法参数是变量在前，类型在后，用冒号隔离；方法返回类型写在方法名定义后，用冒号分离；没有返回值则可不写类型，或者写Unit；不肯定对象是否为空，声明时须加上问号；用when代替if或者switch结构更简洁易用。

SimpleFactoryPattern：

 1 fun main(args: Array<String>) {
 2     println("Simple Factory Pattern")
 3 
 4     val factory = Factory()
 5     var product: Product? = factory.createProduct("A")
 6     if (product != null) {
 7         product.print()
 8     }
 9     product = factory.createProduct("B")
10     if (product != null) {
11         product.print()
12     }
13     product = factory.createProduct("C")
14     if (product != null) {
15         product.print()
16     }
17 }

主方法不须要在外面套一个public类；对象建立不用加new关键字。

输出同上。

 

4. 优缺点

4.1 优势

工厂类含有必要的判断逻辑，能够决定在何时建立哪个产品类的实例，客户端能够免除直接建立产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式经过这种作法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于建立对象；

客户端无须知道所建立的具体产品类的类名，只须要知道具体产品类所对应的参数便可，对于一些复杂的类名，经过简单工厂模式能够减小使用者的记忆量；

经过引入配置文件，能够在不修改任何客户端代码的状况下更换或增长新的具体产品类，在必定程度上提升了系统的灵活性。

 

4.2 缺点

因为工厂类集中了全部产品建立逻辑，一旦不能正常工做，整个系统都要受到影响；

使用简单工厂模式将会增长系统中类的个数，在必定程序上增长了系统的复杂度和理解难度；

系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能形成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护；

简单工厂模式因为使用了静态工厂方法，形成工厂角色没法造成基于继承的等级结构。

 

5. 适用场景

工厂类负责建立的对象比较少：因为建立的对象较少，不会形成工厂方法中的业务逻辑太过复杂；

客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何建立对象不关心：客户端既不须要关心建立细节，甚至连类名都不须要记住，只须要知道类型所对应的参数。