【設計模式】 簡單工廠模式
簡單工廠模式解釋：
簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）屬於類的創新型模式，又叫靜態工廠方法模式（Static FactoryMethod Pattern）,是通過專門定義一個類來負責建立其他類的例項，被建立的例項通常都具有共同的父類。
簡單工廠模式的UML圖：
簡單工廠模式中包含的角色及其相應的職責如下：
工廠角色（Creator）：這是簡單工廠模式的核心，由它負責建立所有的類的內部邏輯。當然工廠類必須能夠被外界呼叫，建立所需要的產品物件。
抽象（Product）產品角色：簡單工廠模式所建立的所有物件的父類，注意，這裡的父類可以是介面也可以是抽象類，它負責描述所有例項所共有的公共介面。
具體產品（Concrete Product）角色：簡單工廠所建立的具體例項物件，這些具體的產品往往都擁有共同的父類。
簡單工廠模式深入分析：
簡單工廠模式解決的問題是如何去例項化一個合適的物件。
簡單工廠模式的核心思想就是：有一個專門的類來負責建立例項的過程。
具體來說，把產品看著是一系列的類的集合，這些類是由某個抽象類或者介面派生出來的一個物件樹。而工廠類用來產生一個合適的物件來滿足客戶的要求。
如果簡單工廠模式所涉及到的具體產品之間沒有共同的邏輯，那麼我們就可以使用介面來扮演抽象產品的角色；如果具體產品之間有功能的邏輯或，我們就必須把這些共同的東西提取出來，放在一個抽象類中，然後讓具體產品繼承抽象類。為實現更好複用的目的，共同的東西總是應該抽象出來的。
在實際的的使用中，抽閒產品和具體產品之間往往是多層次的產品結構，如下圖所示：
簡單工廠模式使用場景分析及程式碼實現：
GG請自己的女朋友和眾多美女吃飯，但是GG自己是不會做飯的或者做的飯很不好，這說明GG不用自己去建立各種食物的物件；各個美女都有各自的愛好，到麥當勞後她們喜歡吃什麼直接去點就行了，麥當勞就是生產各種食物的工廠，這時候GG不用自己動手，也可以請這麼多美女吃飯，所要做的就是買單O(∩_∩)O哈哈~,其UML圖如下所示：
實現程式碼如下：
新建立一個食物的介面：
|
package com.diermeng.designPattern.SimpleFactory; /* * 產品的抽象介面 */ public interface Food { /* * 獲得相應的食物 */ public void get(); } |
接下來建立具體的產品：麥香雞和薯條
|
package com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.impl; import com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.Food; /* * 麥香雞對抽象產品介面的實現 */ public class McChicken implements Food{ /* * 獲取一份麥香雞 */ public void get(){ System.out.println("我要一份麥香雞"); } } |
|
package com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.impl; import com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.Food; /* * 薯條對抽象產品介面的實現 */ public class Chips implements Food{ /* * 獲取一份薯條 */ public void get(){ System.out.println("我要一份薯條"); } } |
現在建立一個食物加工工廠：
|
package com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.impl; import com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.Food; public class FoodFactory { public static Food getFood(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { if(type.equalsIgnoreCase("mcchicken")) { return McChicken.class.newInstance(); } else if(type.equalsIgnoreCase("chips")) { return Chips.class.newInstance(); } else { System.out.println("哎呀！找不到相應的例項化類啦！"); return null; } } } |
最後我們建立測試客戶端：
|
package com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.client; import com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.Food; import com.diermeng.designPattern.SimpleFactory.impl.FoodFactory; /* * 測試客戶端 */ public class SimpleFactoryTest { public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { //例項化各種食物 Food mcChicken = FoodFactory.getFood("McChicken"); Food chips = FoodFactory.getFood("Chips"); Food eggs = FoodFactory.getFood("Eggs"); //獲取食物 if(mcChicken!=null){ mcChicken.get(); } if(chips!=null){ chips.get(); } if(eggs!=null){ eggs.get(); } } } |
輸出的結果如下：
|
哎呀！找不到相應的例項化類啦！ 我要一份麥香雞 我要一份薯條 |
簡單工廠模式的優缺點分析：
優點：工廠類是整個模式的關鍵所在。它包含必要的判斷邏輯，能夠根據外界給定的資訊，決定究竟應該建立哪個具體類的物件。使用者在使用時可以直接根據工廠類去建立所需的例項，而無需瞭解這些物件是如何建立以及如何組織的。有利於整個軟體體系結構的優化。
缺點：由於工廠類集中了所有例項的建立邏輯，這就直接導致一旦這個工廠出了問題，所有的客戶端都會受到牽連；而且由於簡單工廠模式的產品室基於一個共同的抽象類或者介面，這樣一來，但產品的種類增加的時候，即有不同的產品介面或者抽象類的時候，工廠類就需要判斷何時建立何種種類的產品，這就和建立何種種類產品的產品相互混淆在了一起，違背了單一職責，導致系統喪失靈活性和可維護性。而且更重要的是，簡單工廠模式違背了“開放封閉原則”，就是違背了“系統對擴充套件開放，對修改關閉”的原則，因為當我新增加一個產品的時候必須修改工廠類，相應的工廠類就需要重新編譯一遍。
總結一下：簡單工廠模式分離產品的建立者和消費者，有利於軟體系統結構的優化；但是由於一切邏輯都集中在一個工廠類中，導致了沒有很高的內聚性，同時也違背了“開放封閉原則”。另外，簡單工廠模式的方法一般都是靜態的，而靜態工廠方法是無法讓子類繼承的，因此，簡單工廠模式無法形成基於基類的繼承樹結構。
簡單工廠模式的實際應用簡介：
作為一個最基本和最簡單的設計模式，簡單工廠模式卻有很非常廣泛的應用，我們這裡以Java中的JDBC操作資料庫為例來說明。
JDBC是SUN公司提供的一套資料庫程式設計介面API，它利用Java語言提供簡單、一致的方式來訪問各種關係型資料庫。Java程式通過JDBC可以執行SQL語句，對獲取的資料進行處理，並將變化了的資料存回資料庫，因此，JDBC是Java應用程式與各種關係資料進行對話的一種機制。用JDBC進行資料庫訪問時，要使用資料庫廠商提供的驅動程式介面與資料庫管理系統進行資料互動。
客戶端要使用使用資料時，只需要和工廠進行互動即可，這就導致操作步驟得到極大的簡化，操作步驟按照順序依次為：註冊並載入資料庫驅動，一般使用Class.forName();建立與資料庫的連結Connection物件；建立SQL語句物件preparedStatement(sql)；提交SQL語句，根據實際情況使用executeQuery()或者executeUpdate()；顯示相應的結果；關閉資料庫。