创建型设计模式：简单工厂模式--分析优缺点

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定义

简单工厂属于创建型模式，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。

使用场景

工厂类负责创建的对象比较少；客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心；由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。

优缺点分析

优点：工厂类是整个模式的关键所在。它包含必要的判断逻辑，能够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。用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例，而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的。有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，这就直接导致一旦这个工厂出了问题，所有的客户端都会受到牵连；而且由于简单工厂模式的产品室基于一个共同的抽象类或者接口，这样一来，但产品的种类增加的时候，即有不同的产品接口或者抽象类的时候，工厂类就需要判断何时创建何种种类的产品，这就和创建何种种类产品的产品相互混淆在了一起，违背了单一职责，导致系统丧失灵活性和可维护性。而且更重要的是，简单工厂模式违背了“开放封闭原则”，就是违背了“系统对扩展开放，对修改关闭”的原则，因为当我新增加一个产品的时候必须修改工厂类，相应的工厂类就需要重新编译一遍。

角色及其职责

•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UML图



深入分析

简单工厂模式解决的问题是如何去实例化一个合适的对象。

简单工厂模式的核心思想就是：有一个专门的类来负责创建实例的过程。

具体来说，把产品看着是一系列的类的集合，这些类是由某个抽象类或者接口派生出来的一个对象树。而工厂类用来产生一个合适的对象来满足客户的要求。

如果简单工厂模式所涉及到的具体产品之间没有共同的逻辑，那么我们就可以使用接口来扮演抽象产品的角色；如果具体产品之间有功能的逻辑或，我们就必须把这些共同的东西提取出来，放在一个抽象类中，然后让具体产品继承抽象类。为实现更好复用的目的，共同的东西总是应该抽象出来的。

在实际的的使用中，抽闲产品和具体产品之间往往是多层次的产品结构，如下图所示：



应用场景及代码分析

程序员小明转行卖面包，开了一家面包店，习惯了用程序员思维思考问题的他，开始筹划着面包店面包的设计，考虑到面包店的面包种类丰富、口味各异，小明决定用上面向对象的技术，通过封装、继承、多态来降低程序的耦合度，考虑到面包师小明的作用，小明决定把自己当作所有面包的父亲，于是开始生产面包了：

//面包师，作为父类

public class BreadMaker {

//生产面包

public void getBread(){

//等待孩子们生产出来

}

}

//奶油面包

public class ButterBread extends BreadMaker{

// 覆盖父类方法

@Override

public void getBread() {

// TODO Auto-generated method stub

super.getBread();

System.out.println("烤出了奶油面包");

}

}

//巧克力面包

public class ChocolateBread extends BreadMaker{

// 覆盖父类方法

@Override

public void getBread() {

// TODO Auto-generated method stub

super.getBread();

System.out.println("烤出了巧克力面包");

}

}

//香蕉面包

public class BananaBread extends BreadMaker{

// 覆盖父类方法

@Override

public void getBread() {

// TODO Auto-generated method stub

super.getBread();

System.out.println("烤出了香蕉面包");

}

}

现在建立一个面包生产工厂，根据用户需要生产各式面包：

//简单面包工厂

public class BreadFactory {

public static BreadMaker makeBread(int breadType) {

BreadMaker breadMaker = null;

switch (breadType) {

case 1:

breadMaker = new ButterBread();

break;

case 2:

breadMaker = new ChocolateBread();

break;

case 3:

breadMaker = new BananaBread();

break;

default:

break;

}

return breadMaker;

}

}

所有的准备都已就绪，开始营业！

//简单工厂模式测试

public class SimpleFactoryTest {

public static void main(String[] args){

System.out.println("小明面包店开始营业！");

BreadMaker breadMaker = null;

System.out.println("顾客要一个奶油面包");

breadMaker = BreadFactory.makeBread(1);

breadMaker.getBread();

System.out.println("顾客要一个巧克力面包");

breadMaker = BreadFactory.makeBread(2);

breadMaker.getBread();

System.out.println("顾客要一个香蕉面包");

breadMaker = BreadFactory.makeBread(3);

breadMaker.getBread();

}

}

运行结果：

小明面包店开始营业！

顾客要一个奶油面包

烤出了奶油面包

顾客要一个巧克力面包

烤出了巧克力面包

顾客要一个香蕉面包

烤出了香蕉面包

实际应用

作为一个最基本和最简单的设计模式，简单工厂模式却有很非常广泛的应用，我们这里以Java中的JDBC操作数据库为例来说明。

JDBC是SUN公司提供的一套数据库编程接口API，它利用Java语言提供简单、一致的方式来访问各种关系型数据库。Java程序通过JDBC可以执行SQL语句，对获取的数据进行处理，并将变化了的数据存回数据库，因此，JDBC是Java应用程序与各种关系数据进行对话的一种机制。用JDBC进行数据库访问时，要使用数据库厂商提供的驱动程序接口与数据库管理系统进行数据交互。