Java简单工厂模式详细解释

简单工厂模式概述

1.定义：定义一个工厂类，他可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类

2.在简单工厂模式中用于被创建实例的方法通常为静态(static)方法,因此简单工厂模式又被成为静态工厂方法(static factory method)

3.需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需要的对象，而无需知道其实现过程

4.例如，我开一家披萨店，当客户需要某种披萨并且我这家店里也能做的时候，我就会为其提供所需要的披萨(当然是要钱的哈哈),如果其所需的我这没有，则是另外的情况，后面会谈。这时候，我这家 披萨店就可以看做工厂(factory),而生产出来的披萨被成为产品(product),披萨的名称则被称为参数，工厂可以根据参数的不同返回不同的产品，这就是简单工厂模式

简单工厂模式的结构与实现

结构：

1.factory(工厂):核心部分，负责实现创建所有产品的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需对象

2.product(抽象类产品)：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了产品对象的公共方法，所有的具体产品为其子类对象

3.concreteproduct(具体产品)：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法(有关抽象类)

实现

abstract class product
{
    public void methname()
    {
        //公共方法的实现
    }
    public abstract void methoddiff();
    //声明抽象业务方法
}
class concreteproducta : product
{
    public override void methoddiff()
    {
        //业务方法的实现
    }
}
class factory
{
    public static product getproduct(string arg)
    {
        product product =  null;
        if(arg.equals("a")
        {
            product = new concreteproducta();
            //init
        }
        else if(arg.equals("b"))
        {
            product = new concreteproductb();
            //init
        }
        else
        {
        ....//其他情况
        }
        return product;
    }
}
class program
{
    static void main(string[] args)
    {
        product product;
        product = factory.getproduct("a");//工厂类创建对象
        product.methname();
        product.methoddiff();
    }
}

简单工厂模式的简化

1.为了简化简单工厂模式，将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移到抽象产品类中

客户端可以调用产品父类的静态工厂方法，根据不同的参数创建不同类型的产品子类对象。

简单工厂模式的优缺点和适用环境

简单工厂模式的优点

（1）工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。客户端可以免除直接创建产品对象的职责

（2）客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可

（3）也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。（这也是我在开始的披萨店里遇到没有的披萨的解决情况）

简单工厂模式的缺点

（1）工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响

（2）使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类)，增加系统的复杂度和理解难度

（3）系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂

（4）简单工厂模式使用了static工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

简单工厂模式的适用环境

(1)工厂类负责创建对的对象比较少，因为不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂

(2)客户端只知道传入工厂类的参数，对如何创建对象不关心

简单案例

题目：

使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（shape），如circle，rectangle，triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制draw()和擦除erase()两个方法要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个unsuppshapeexception异常，绘制类图并使用c#语言实现。

uml：

using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
/*使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（shape），如circle，rectangle，triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制draw()和擦除erase()两个方法
 * 要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个unsuppshapeexception异常，绘制类图并使用c#语言实现。
*/
namespace simpleshapefactory
{
    public interface inshape//图形接口 抽象产品类
    {
        void draw();
        void erase();
    }
    public class circle : inshape//圆形类，具体产品类
    {
        private static int count;   //生成图形计数
        string radious;
        public circle()//构造
        {
            console.writeline("create circle");
            console.writeline("input the radious of circle:");
            radious = console.readline();
        }
        public void draw()//实现接口方法
        {
            int radious = int.parse(radious);
            console.writeline("display circle " + (++count) +" information:");
            console.writeline("circle "+ count+ " circumference：" + 2 * radious * 3.14159);
            console.writeline("circle "+ count+" area：" + 3.14159 * radious * radious);
        }
        public void erase()//实现接口方法
        {
            while (true)
            {
                console.writeline("erase current shape（y/n）？");
                string choose;
                choose = console.readline();
                if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
                {
                    console.writeline("erase circle "+count +" successfully!");
                    count--;
                    break;
                }
                else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
                {
                    console.writeline("circle "+ count+" successfully saved!");
                    break;
                }
                else
                {
                    console.writeline("input error, re-enter!");
                }
            }
        }
    }
    class rectangle : inshape//矩形类，具体产品类
    {
        private static int count = 0;//生成图形计数
        string length;
        string wideth;
        public rectangle()//构造
        {
            console.writeline("create rectangle");
            console.writeline("input the length and wideth of rectangle:");
            length = console.readline();
            wideth = console.readline();
        }
        public void draw()//实现接口方法
        {
            int length = int.parse(length);
            int wideth = int.parse(wideth);
            console.writeline("display rectangle " + (++count) + " information:");
            console.writeline("rectangle "+ count + "circumference：" + 2 * length * wideth);
            console.writeline("rectangle "+ count + "area：" + length * wideth);
        }
        public void erase()//实现接口方法
         {
             while (true)
             {
                 console.writeline("erase current shape（y/n）？");
                 string choose;
                 choose = console.readline();
                 if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
                 {
                     console.writeline("erase rectangle "+count+ "successfully!");
                     --count;
                     break;
                 }
                 else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
                 {
                     console.writeline("rectangle "+ count+" successfully saved!");
                     break;
                 }
                 else
                 {
                     console.writeline("input error, re-enter!");
                 }
             }
        }
    }
    class triangle : inshape//三角形类，具体产品类
    {
        private static int count = 0;//生成图形计数
        string lengtha;
        string lengthb;
        string lengthc;
        public triangle()//构造
        {
            console.writeline("create triangle");
            console.writeline("input the lengtha ,lengthb and lengthc of triangle:");
            lengtha = console.readline();
            lengthb = console.readline();
            lengthc = console.readline();
        }
        public void draw()//实现接口方法
        {
            int lengtha = int.parse(lengtha);
            int lengthb = int.parse(lengthb);
            int lengthc = int.parse(lengthc);
            if ((lengtha + lengthb > lengthc) && (lengtha + lengthc > lengthb) && (lengthb + lengthc > lengtha))
            {
                double s = (lengtha + lengthb + lengthc) * 0.5;
                double area = math.sqrt(s * (s - lengtha) * (s - lengthb) * (s - lengthc));
                console.writeline("display triangle "+ (++count)+" information:");
                console.writeline("triangle " + count +" circumference：" + (lengtha + lengthb + lengthc));
                console.writeline("triangle "+ count +" area：" + area);
                erase();
            }
            else
            {
                console.writeline("create triangle failed!");
            }
        }
        public void erase()//实现接口方法
         {
             while (true)
             {
                 console.writeline("erase shape（y/n）？");
                 string choose;
                 choose = console.readline();
                 if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
                 {
                     console.writeline("erase tirangle " +count +" successfully!");
                     --count;
                     break;
                 }
                 else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
                 {
                     console.writeline("triangle "+ count +" successfully saved!");
                     break;
                 }
                 else
                 {
                     console.writeline("input error, re-enter!");
                 }
             }
        }
    }
    class shapefactory//图形工厂类，充当工厂类
    {
        public static  inshape getshape(string type)//静态工厂方法
        {
            inshape shape;
            shape = null;
            if (type.equals("circle"))
            {
                shape = new circle();
                console.writeline("init set circle");
                shape.draw();
                shape.erase();
            }
            else if(type.equals("rectangle"))
            {
                shape = new rectangle();
                console.writeline("init set rectangle");
                shape.draw();
                shape.erase();
            }
            else if (type.equals("triangle"))
            {
                shape = new triangle();
                console.writeline("init set triangle");
                shape.draw();
            }
            else//异常 这里我应该声明调用异常处理类的，那样会更好些
            {
                console.writeline("unsupportshapeexception!");
                console.writeline("emotional reminders :pay 1 million$ to alipay：132****6151 can create every shape you want!!! ");
            }
            return shape;
        }
    }
    class program//客户端测试类
    {
        static void main(string[] args)
        {
            while (true)
            {
                inshape shape;
                console.writeline("please input the shape you want to create");
                string str = console.readline();
                shape = shapefactory.getshape(str);//通过静态工厂方法创建产品
                console.readline();
            }
        }
    }
}

运行结果：

总结

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