Java简单工厂模式详细解释

目录

• 简单工厂模式概述
• 简单工厂模式的结构与实现
• 结构：
• 实现
• 简单工厂模式的简化
• 简单工厂模式的优缺点和适用环境
• 简单工厂模式的优点
• 简单工厂模式的缺点
• 简单工厂模式的适用环境
• 简单案例
• 题目：
• UML：
• 运行结果：
• 总结

简单工厂模式概述

1.定义：定义一个工厂类，他可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类

2.在简单工厂模式中用于被创建实例的方法通常为静态(static)方法,因此简单工厂模式又被成为静态工厂方法(Static Factory Method)

3.需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需要的对象，而无需知道其实现过程

4.例如，我开一家披萨店，当客户需要某种披萨并且我这家店里也能做的时候，我就会为其提供所需要的披萨(当然是要钱的哈哈),如果其所需的我这没有，则是另外的情况，后面会谈。这时候，我这家 披萨店就可以看做工厂(Factory),而生产出来的披萨被成为产品(Product),披萨的名称则被称为参数，工厂可以根据参数的不同返回不同的产品，这就是简单工厂模式

简单工厂模式的结构与实现

结构：

1.Factory(工厂):核心部分，负责实现创建所有产品的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需对象

2.Product(抽象类产品)：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了产品对象的公共方法，所有的具体产品为其子类对象

3.ConcreteProduct(具体产品)：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法(有关抽象类)

实现

abstract class Product
{
    public void MethName()
    {
        //公共方法的实现
    }
    public abstract void MethodDiff();
    //声明抽象业务方法
}
class ConcreteProductA : Product
{
    public override void MethodDiff()
    {
        //业务方法的实现
    }
}
class Factory
{
    public static Product GetProduct(string arg)
    {
        Product product =  null;
        if(arg.Equals("A")
        {
            product = new ConcreteProductA();
            //init
        }
        else if(arg.Equals("B"))
        {
            product = new ConcreteProductB();
            //init
        }
        else
        {
        ....//其他情况
        }
        return product;
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Product product;
        product = Factory.GetProduct("A");//工厂类创建对象
        Product.MethName();
        product.MethodDiff();
    }
}

简单工厂模式的简化

1.为了简化简单工厂模式，将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移到抽象产品类中

客户端可以调用产品父类的静态工厂方法，根据不同的参数创建不同类型的产品子类对象。

简单工厂模式的优缺点和适用环境

简单工厂模式的优点

（1）工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。客户端可以免除直接创建产品对象的职责

（2）客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可

（3）也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。（这也是我在开始的披萨店里遇到没有的披萨的解决情况）

简单工厂模式的缺点

（1）工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响

（2）使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类)，增加系统的复杂度和理解难度

（3）系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂

（4）简单工厂模式使用了static工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

简单工厂模式的适用环境

(1)工厂类负责创建对的对象比较少，因为不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂

(2)客户端只知道传入工厂类的参数，对如何创建对象不关心

简单案例

题目：

使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（Shape），如Circle，Rectangle，Triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsuppShapeException异常，绘制类图并使用C#语言实现。

UML：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
/*使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（Shape），如Circle，Rectangle，Triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法
 * 要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsuppShapeException异常，绘制类图并使用C#语言实现。
*/
namespace SimpleShapeFactory
{
    public interface InShape//图形接口 抽象产品类
    {
        void Draw();
        void Erase();
    }
    public class Circle : InShape//圆形类，具体产品类
    {
        private static int count;   //生成图形计数
        string radious;
        public Circle()//构造
        {
            Console.WriteLine("Create Circle");
            Console.WriteLine("Input the radious of Circle:");
            radious = Console.ReadLine();
        }
        public void Draw()//实现接口方法
        {
            int Radious = int.Parse(radious);
            Console.WriteLine("Display circle " + (++count) +" information:");
            Console.WriteLine("Circle "+ count+ " circumference：" + 2 * Radious * 3.14159);
            Console.WriteLine("Circle "+ count+" area：" + 3.14159 * Radious * Radious);
        }
        public void Erase()//实现接口方法
        {
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Erase current shape（y/n）？");
                string choose;
                choose = Console.ReadLine();
                if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
                {
                    Console.WriteLine("Erase Circle "+count +" successfully!");
                    count--;
                    break;
                }
                else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
                {
                    Console.WriteLine("Circle "+ count+" successfully saved!");
                    break;
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
                }
            }
        }
    }
    class Rectangle : InShape//矩形类，具体产品类
    {
        private static int count = 0;//生成图形计数
        string length;
        string wideth;
        public Rectangle()//构造
        {
            Console.WriteLine("Create Rectangle");
            Console.WriteLine("Input the length and wideth of Rectangle:");
            length = Console.ReadLine();
            wideth = Console.ReadLine();
        }
        public void Draw()//实现接口方法
        {
            int Length = int.Parse(length);
            int Wideth = int.Parse(wideth);
            Console.WriteLine("Display rectangle " + (++count) + " information:");
            Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "circumference：" + 2 * Length * Wideth);
            Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "area：" + Length * Wideth);
        }
        public void Erase()//实现接口方法
         {
             while (true)
             {
                 Console.WriteLine("Erase current shape（y/n）？");
                 string choose;
                 choose = Console.ReadLine();
                 if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
                 {
                     Console.WriteLine("Erase rectangle "+count+ "successfully!");
                     --count;
                     break;
                 }
                 else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
                 {
                     Console.WriteLine("Rectangle "+ count+" successfully saved!");
                     break;
                 }
                 else
                 {
                     Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
                 }
             }
        }
    }
    class Triangle : InShape//三角形类，具体产品类
    {
        private static int count = 0;//生成图形计数
        string lengtha;
        string lengthb;
        string lengthc;
        public Triangle()//构造
        {
            Console.WriteLine("Create Triangle");
            Console.WriteLine("Input the lengtha ,lengthb and lengthc of Triangle:");
            lengtha = Console.ReadLine();
            lengthb = Console.ReadLine();
            lengthc = Console.ReadLine();
        }
        public void Draw()//实现接口方法
        {
            int Lengtha = int.Parse(lengtha);
            int Lengthb = int.Parse(lengthb);
            int Lengthc = int.Parse(lengthc);
            if ((Lengtha + Lengthb > Lengthc) && (Lengtha + Lengthc > Lengthb) && (Lengthb + Lengthc > Lengtha))
            {
                double S = (Lengtha + Lengthb + Lengthc) * 0.5;
                double area = Math.Sqrt(S * (S - Lengtha) * (S - Lengthb) * (S - Lengthc));
                Console.WriteLine("Display triangle "+ (++count)+" information:");
                Console.WriteLine("Triangle " + count +" circumference：" + (Lengtha + Lengthb + Lengthc));
                Console.WriteLine("Triangle "+ count +" area：" + area);
                Erase();
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Create triangle failed!");
            }
        }
        public void Erase()//实现接口方法
         {
             while (true)
             {
                 Console.WriteLine("Erase shape（y/n）？");
                 string choose;
                 choose = Console.ReadLine();
                 if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
                 {
                     Console.WriteLine("Erase tirangle " +count +" successfully!");
                     --count;
                     break;
                 }
                 else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
                 {
                     Console.WriteLine("Triangle "+ count +" successfully saved!");
                     break;
                 }
                 else
                 {
                     Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
                 }
             }
        }
    }
    class ShapeFactory//图形工厂类，充当工厂类
    {
        public static  InShape Getshape(string type)//静态工厂方法
        {
            InShape shape;
            shape = null;
            if (type.Equals("Circle"))
            {
                shape = new Circle();
                Console.WriteLine("Init set Circle");
                shape.Draw();
                shape.Erase();
            }
            else if(type.Equals("Rectangle"))
            {
                shape = new Rectangle();
                Console.WriteLine("Init set Rectangle");
                shape.Draw();
                shape.Erase();
            }
            else if (type.Equals("Triangle"))
            {
                shape = new Triangle();
                Console.WriteLine("Init set Triangle");
                shape.Draw();
            }
            else//异常 这里我应该声明调用异常处理类的，那样会更好些
            {
                Console.WriteLine("UnsupportShapeException!");
                Console.WriteLine("Emotional reminders :Pay 1 million$ to Alipay：132****6151 can create every shape you want!!! ");
            }
            return shape;
        }
    }
    class Program//客户端测试类
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            while (true)
            {
                InShape shape;
                Console.WriteLine("Please input the shape you want to create");
                string str = Console.ReadLine();
                shape = ShapeFactory.Getshape(str);//通过静态工厂方法创建产品
                Console.ReadLine();
            }
        }
    }
}

运行结果：

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容！