設計模式-簡單工廠模式

1. 什麼是簡單工廠模式

    簡單工廠模式（如下統一簡稱「工廠模式」）是一種建立型模式，因此是被用來建立對象的，也是最常使用的一種設計模式。它爲建立各類複雜的大對象提供了簡便的方式。在工廠模式中，咱們在建立對象時不會對客戶端暴露建立邏輯，而是經過使用一個統一的出口來建立的對象。

聯想：生活中的工廠，工廠裏有不少流水線，能夠生產不一樣的產品，而一個工廠和這些產品必定是屬於同一個類型的。好比汽車工廠生產的是各類汽車，它確定不會生產食品，甚至是汽車零件！汽車的零件是由零件加工工廠生產的，汽車工廠只負責裝配。而對買方來講，買房只須要告訴工廠須要什麼，工廠自會爲其生產，而不須要知道生產的細節。

2. 使用的場景

    開發過程當中老是伴隨着建立大量的對象，當有些對象比較複雜龐大而且高度類似（具備相同的功能）的時候，咱們就能夠採用工廠模式統一管理這些對象的建立。這對調用者來講更加的方便直觀，並且也更加安全，由於工廠是預先設計好的，當知足工廠的生產條件後纔會生產產品。相反，若是是比較簡單的對象，那就徹底不必採起這種方式，直接new就好了。

工廠模式大多在框架中常見，由於它主要是爲調用者（咱們這些普通的開發人員）提供一個建立對象的出口，這些工廠類最大的特色就是它們的名字很明顯—xxxFactory。例如鏈接各類數據庫的ConnectionFactory，日誌的LoggerFactory，Spring中核心的BeanFactory等等。固然，咱們也能夠本身設計出工廠類來管理本身的對象。

3. 怎麼使用

    理論和生活中的例子說完了，接下來步入正題，怎麼在代碼中去使用工廠模式。其實每種設計模式都能在生活中找到它們的例子，固然更能夠說代碼自己就是現實的一種抽象。上面說到，當一些對象高度類似即具備相同功能的時候，就可使用工廠模式去建立。而具備某種功能在Java中就是實現某個接口，因此是經過一些類共同實現某個接口，再由一個工廠類根據不一樣的條件（參數）來建立相應的對象。而返回的是接口類型，也就是說仍是一個抽象，這時調用接口裏定義的方法，根據Java的多態機制，會準確找到實現類並執行方法。這樣還有一個好處就是擴展性比較好，當有新的需求的時候就加一個實現類。

    下面以一個手機工廠爲例子，經過UML類圖和示例代碼介紹工廠模式是如何設計並工做的。

3.1. UML類圖

3.2. 示例代碼

1. 建立Mobile接口，並定義一個use的抽象方法

Mobile.java

public interface Mobile {
    void use();
}

2. 建立實現該接口的各個實現類

Iphone.java

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

Nokia.java

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

Samsung.java

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

3. 建立一個手機工廠類MobileFactory，提供一個統一的出口getMobile方法來根據不一樣的條件建立相應的對象

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("本工廠暫不生產此品牌的手機！");
        }
    }
}

這裏咱們是根據不一樣的品牌來建立對應的手機對象，而實際中的條件要稍微複雜一些。能夠把方法改成static，這樣使用工廠類建立對象就不用先new工廠對象，比較簡單就不貼代碼了。

4. 使用該工廠類，經過傳遞不一樣的品牌參數來生成不一樣的對象

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. 輸出：

裝逼
擋子彈
爆炸

4. 總結

​    當咱們須要實現某個明確的功能而這種功能一般具備廣泛性時候，咱們就可使用工廠模式了。什麼是廣泛性呢，簡單來講就是這個功能提及來比較寬泛，可是實際上會有不一樣的明確實現。仍是舉一些例子：

​    例如要開發一個計算器，計算機的核心功能是計算，而計算這個功能是比較寬泛的，其實是有不少不一樣的明確實現，最多見的就是加減乘除。這時就能夠建立一個計算接口，再分別建立加減乘除四個實現類，最後建立一個計算器的工廠類，經過用戶傳來的運算符號決定具體採用哪一種運算。這樣之後擴展計算器的功能，例如對數指數微積分等高級運算，就徹底能夠按照這種模式去橫向擴展。

    再好比咱們的系統如今須要實現一個報警功能，當代碼出現錯誤或系統崩潰時可以及時的通知相關人員。仍是老樣子，報警提及來是一回事，但具體實現上有不一樣的途徑：郵件、短信、站內信等等。這時也能夠採用工廠設計模式，根據不一樣的狀況採用不一樣的報警。

4.1. 優勢

    解耦、方便調用者建立對象、擴展性好。

4.2. 缺點

    每新增一個功能，就要加一個實現類，並須要修改工廠類的出口方法。這無疑會增長系統的複雜度，不利於維護。