簡單工廠模式

一、模式動機與定義

模式動機

• 只需要知道水果的名字即可得到相應的水果

 

 

模式定義

• 簡單工廠模式(Simple Factory Pattern)：又稱為靜態工廠方法模式，它屬於類建立型模式。
• 在簡單工廠模式中，可以根據引數的不同返回不同類的例項。
• 簡單工廠模式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。

二、模式結構與分析

模式結構

 

 

簡單工廠模式包含如下角色：

• Factory:工廠角色
• Product:抽象產品角色
• ConcreteProduct:具體產品角色

模式分析

• 將物件的建立和物件本身業務處理分離可以降低系統的耦合度，使得兩者修改起來都相對容易。
• 在呼叫工廠類的工廠方法時，由於工廠方法是靜態方法，使用起來很方便，可通過工廠類類名直接呼叫，只需要傳入一個簡單的引數即可，無需知道物件的建立細節。
• 可以將引數儲存在XML等格式的配置檔案中，修改時無需修改任何Java原始碼
• 問題：工廠類的職責相對過重，增加新的產品需要修改工廠類的判斷邏輯，違背開閉原則。

三、模式例項與解析

模式例項

簡單電視機工廠：例項說明

• 某電視機廠專為各知名電視機品牌代工生產各類電視機，當需要海爾牌電視機時只需要在呼叫該工廠的工廠方法時傳入引數"Haier"，需要海信電視機時只需要傳入引數"Hisense"，工廠可以根據傳入的不同引數返回不同品牌的電視機。現使用簡單工廠模式來模擬該電視機工廠的生產過程。

簡單電視機工廠：參考類圖

 

 

簡單電視機工廠：參考程式碼

程式碼結構：

 

 

TV介面

package simplefactory;

public interface TV {
    public void play();
}

HaierTV類

package simplefactory;

public class HaierTV implements TV {
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("海爾電視機播放中···");
    }
}

HisenseTV類

package simplefactory;

public class HisenseTV implements TV {
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("海信電視機播放中···");
    }
}

TVFactory類

package simplefactory;

public class TVFactory {
    public static TV produceTV(String brand) throws Exception{
        if(brand.equalsIgnoreCase("Haier")){
            System.out.println("電視機工廠生產海爾電視機！");
            return new HaierTV();
        }else if (brand.equalsIgnoreCase("Hisense")){
            System.out.println("電視機工廠生產海信電視機！");
            return new HisenseTV();
        }else {
            throw new Exception("對不起，暫不能生產該品牌電視機！");
        }
    }
}

XMLUtilTV類

package simplefactory;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.File;

public class XMLUtilTV {

    //該方法用於從XML配置檔案中提取品牌名稱，並返回該品牌名稱
    public static String getBrandName()  {
        try {
            //建立文件物件
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;

            doc = builder.parse(new File("D:\\MyNewWorld\\Study_JAVA\\MyHome\\Write_java\\My_Maven\\src\\main\\resources\\SimpleFactoryconfigTV.xml"));

            //獲取包含品牌名稱的文字節點
            NodeList n1 = doc.getElementsByTagName("brandName");
            Node classNode = n1.item(0).getFirstChild();
            String brandName = classNode.getNodeValue().trim();

            return brandName;

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

SimpleFactoryconfigTV.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
    <brandName>Hisense</brandName>
</config>

Client類

package simplefactory;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            TV tv;
            String brandName = XMLUtilTV.getBrandName();
            tv = TVFactory.produceTV(brandName);
            tv.play();
        }catch (Exception e){

            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

執行結果：

 

 

 

 

 

 

 

 

四、模式效果與應用

簡單工廠模式優點：

• 實現了物件建立和使用的分離
• 客戶端無須知道所建立的具體產品類的類名，只需要知道具體產品類所對應的引數即可。
• 通過引入配置檔案，可以在不修改任何客戶端程式碼的情況下更換和增加新的具體產品類，在一定程度上提高了系統的靈活性。

簡單工廠模式缺點：

• 工廠類集中了所有產品的建立邏輯，職責過重，一旦不能正常工作，整個系統都要受到影響。
• 增加系統中類的個數(引入了新的工廠類)，增加了系統的複雜度和理解難度。
• 系統擴充套件困難，一旦新增新產品不得不修改工廠邏輯。
• 由於使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法形成基於繼承的等級結構，工廠類不能得到很好地擴充套件。

在以下情況下可以使用簡單工廠模式：

• 工廠類負責建立的物件比較少：由於建立的物件較少，不會造成工廠方法中的業務邏輯太過複雜。
• 客戶端只知道傳入工廠類的引數，對於如何建立物件不關心：客戶端既不需要關心建立細節，甚至連類名都不需要記住，只需要知道型別所對應的引數。