工厂模式之一——简单工厂模式

红太狼 2022-05-14 05:47 216阅读 0赞

## 前言 ##

在面向对象编程中，产生一个对象实例最常用的方法是使用new关键字来创建，但这样耦合度太高，如果创建此对象时，需要一些其他的操作，这些代码(创建对象和一些其他的操作)如果没有封装起来给客户端使用，客户端大量使用这些代码，一旦这些重复的操作需要更改，那么带来的工作量将是巨大的，也不利于扩展。所以我们建立一个工厂类来创建对象，让客户端只关注得到工厂生产的对象，而将生产对象的一系列操作封装起来，方便日后对生产对象的代码进行扩展和维护。

## 分类 ##

工厂模式可以分为三类：  
1）简单工厂模式  
2）工厂方法模式  
3）抽象工厂模式

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## 简单工厂模式 ##

**定义：一个工厂类，可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常有共同的父类**。

简单工厂模式只需要一个工厂类。简答工厂模式：又被称为静态工厂模式，工厂类为静态类或者包含静态方法。不属于23种GOF设计模式。实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品实例。

**结构图：**  
![这里写图片描述][70]

Client：客户端  
Factory：工厂类，提供一个工厂类用于创建各种产品。在工厂类中提供一个创建产品的工厂方法，该方法可以根据所传入参数的不同创建不同的具体产品对象。  
Product：抽象产品类。  
Concrete：具体产品类。

**简单工厂模式的优点**  
工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了具体的产品依赖。

**简单工厂模式的缺点**  
工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重。一旦需要添加新的ConcreteProduct，则需要修改Factory逻辑，这样违反了开放-关闭原则。

**实例：**  
实现一个计算器程序，要求输入两个数和运算符号，得到结果。

思路:  
![这里写图片描述][70 1]

具体的实现：

OperationFactory类:  
把原本在客户端的判断，放到了工厂类中，客户端只需要传递条件便可以得到对应的产品，同时也去除了客户端和具体产品的依赖。客户端只需要和工厂类和抽象产品类交互。(客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量)

public class OperationFactory {
        public static Operation createOperation(String operate){
            Operation operation = null;
            switch(operate){
                case "+":
                    operation = new OperationAdd();
                    break;
                case "-":
                    operation = new OperationSub();
                    break;
                case "*":
                    operation = new OperationMul();
                    break;
                case "/":
                    operation = new OperationDiv();
                    break;
            }
            return operation;
        }
    }

Operation类：

public abstract class Operation {
        protected double numberA;
        protected double numberB;
    
    
        public double getNumberA() {
            return numberA;
        }
    
    
        public void setNumberA(double numberA) {
            this.numberA = numberA;
        }
    
    
        public double getNumberB() {
            return numberB;
        }
    
    
        public void setNumberB(double numberB) {
            this.numberB = numberB;
        }
    
    
        public abstract double getResult();
    }

加法类OperationAdd类：

public class OperationAdd extends Operation{ 
    
        @Override
        public double getResult() {
            return numberA+numberB;
        }
    
    }

减法类OperationSub类：

public class OperationSub extends Operation{ 
    
        @Override
        public double getResult() {
            return numberA-numberB;
        }
    
    }

乘法类OptionSub类：

public class OperationMul extends Operation{ 
    
        @Override
        public double getResult() {
            return numberA*numberB;
        }
    }

除法类OptionDiv类：

public class OperationDiv extends Operation{ 
    
        @Override
        public double getResult() {
            if(numberB==0){
                try {
                    throw new Exception("除数不能为0");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            double result = numberA/numberB;
            return result;
        }
    
    }

客户端代码：

public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            Operation operation = OperationFactory.createOperation("/");
            operation.setNumberA(10);
            operation.setNumberB(2);
            System.out.println("result="+operation.getResult());
        }
    }

**客户端需要知道的类**  
简单工厂类(OperationFactory)、产品抽象类(Operation);

[70]: /images/20220514/42c745b9d6e04f5492a3b7c7e5fb33d4.png
[70 1]: /images/20220514/4063eaca984f45bbb34871818ad4585b.png