设计模式之简单工厂模式（SimpleFactory）

1.简单工厂模式概念

简单工厂模式又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式（同属于创建型模式的还有工厂方法模式，抽象工厂模式，单例模式，建造者模式）。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

2.简单工厂模式的结构

这里写图片描述

由上面的结构图可以看到，简单工厂模式由具体工厂，具体产品，抽象产品三部分组成。
具体工厂（Factory）：这个类是简单工厂模式的核心，含有与应用紧密相关的商业逻辑。工厂类在客户端的直接调用下创建产品对象，它往往由一个具体Java类实现。
具体产品（Product）：简单工厂模式所创建的任何对象都是这个类的实例，具体产品由一个具体Java类实现。
抽象产品（AbstractProduct）：这个类是由简单工厂模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。抽象产品可以用一个Java接口或者Java抽象类实现。

3.简单工厂模式的例子

还是以《大话设计模式》中小菜做的计算器为例，在这个例子中计算器拥有加减乘除这四个操作，其实就可以使用简单工厂设计模式来设计这个计算器，首先看这个例子的结构图：

这里写图片描述

　　在这个例子当中，其实运算类就充当了抽象产品类（AbstractProduct），加减乘除这个四个具体的运算类实际上就是具体产品类（Product），而简单工厂类就是在客户端下创建具体的运算来完成相应的操作。
　　
运算类（Operation）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public abstract class Operation {

    private double numberA = 0.0;
    private double numberB = 0.0;

    public double getNumberA() {
        return numberA;
    }

    public void setNumberA(double numberA) {
        this.numberA = numberA;
    }

    public double getNumberB() {
        return numberB;
    }

    public void setNumberB(double numberB) {
        this.numberB = numberB;
    }

    public abstract double getResult();
}

工厂类（OperationFactory）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationFactory {

    public static Operation createOperation(char operator) {

        Operation operation = null;
        switch (operator) {

            case '+':
                operation = new OperationAdd();
                break;
            case '-':
                operation = new OperationSub();
                break;
            case '*':
                operation = new OperationMul();
                break;
            case '/':
                operation = new OperationDiv();
                break;
            default:
                throw new RuntimeException("传入的运算符不支持！");
        }
        return operation;
    }
}

加法类（OperationAdd）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationAdd extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {

        return getNumberA()+getNumberB();
    }
}

减法类（OperationSub）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationSub extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {

        return getNumberA() - getNumberB();
    }
}

乘法类（OperationMul）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationMul extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {

        return getNumberA() * getNumberB();
    }
}

除法类（OperationDiv）：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationDiv extends Operation {

    @Override
    public double getResult() {

        return getNumberA() / getNumberB();
    }
}

客户端代码：

package com.jxs.simpleFactory;

/**
 * Created by jiangxs on 2018/5/2.
 */
public class OperationResult {

    public static void main(String[] args) {

        Operation operation = null;
        char operator;

        operator = '/';
        double numberA = 10.0;
        double numberB = 20.0;
        operation = OperationFactory.createOperation(operator);
        operation.setNumberA(numberA);
        operation.setNumberB(numberB);
        System.out.println(operation.getResult());
    }
}

运行结果：

0.5

Process finished with exit code 0

4.简单工厂模式的总结

（1）简单工厂模式的优点

工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。

（2）简单工厂模式的缺点

由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，工厂类一般被我们称作“全能类”或者“上帝类”，因为所有的产品创建他都能完成，一旦其不能正常工作，整个系统都要受到影响。
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。所以说从工厂的角度来说简单工厂模式是不符合“开-闭”原则的。
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

（3）简单工厂模式的适用场景

工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。

注：
以上代码均可在github上进行下载：https://github.com/xsongj/designPattern

参考：
《大话数据结构》
https://blog.csdn.net/xingjiarong/article/details/49999121