1 定義

簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）：定義一個工廠類，它可以根據引數的不同返回不同類的例項，被建立的例項通常都具有共同的父類。

因為在簡單工廠模式用於建立例項的方法是靜態的方法，因此簡單工廠模式又被稱為靜態工廠方法模式，它屬於類建立型模式。

儘管簡單工廠模式不屬於GoF23種設計模式之一，但是實際中用途廣泛，並且可以作為學習“工廠方法模式”以及“抽象工廠模式”的基礎。

2 結構

由圖可知包含以下三個角色：

• Factory（工廠角色）：即工廠類，負責實現建立所有產品例項的內部邏輯，工廠類可以被外界直接呼叫，建立所需要的產品物件，在工廠類中提供了一個靜態工廠方法用於獲取產品
• Product（抽象產品角色）：是工廠類所建立的所有物件的父類，封裝了各種產品物件的公有方法。Product會提高系統的靈活性，使得在工廠類只需要定義一個通用的工廠產品方法，因為所有建立的具體產品都是其子類物件
• ConcreteProduct（具體產品角色）：所有被建立的物件都充當這個角色的某個具體類的例項。每一個具體產品角色都繼承了抽象產品角色，需要實現在抽象產品中宣告的抽象方法

3 例項

某公司需要開發一個圖表庫，該圖表庫可以提供各種不同外觀的圖表，例如柱狀圖，折線圖等等。

首先可以先設計一個抽象圖表類（這裡是一個介面）：

interface Chart
{
	void display();
}
 

接著各種具體產品類（柱狀圖，折線圖，餅狀圖等）實現該介面即可：

class HistogramChart implements Chart
{
    public HistogramChart()
    {
        System.out.println("建立柱狀圖");
    }

    public void display()
    {
        System.out.println("顯示柱狀圖");
    }
}

class PieChart implements Chart
{
    public PieChart()
    {
        System.out.println("建立餅狀圖");
    }

    public void display()
    {
        System.out.println("顯示餅狀圖");
    }
}

class LineChart implements Chart
{
    public LineChart()
    {
        System.out.println("建立折線圖");
    }

    public void display()
    {
        System.out.println("顯示折線圖");
    }
}
 

最後是工廠類，為了方便加上了列舉引數：

class Factory
{
    public static Chart getChart(Charts charts)
    {
        switch(charts)
        {
            case PIE_CHART:
                return new PieChart();
            case LINE_CHART:
                return new LineChart();
            case HISTOGRAM_CHART:
                return new HistogramChart();
            default:
                return null;
        }
    }
}

enum Charts
{
    PIE_CHART,LINE_CHART,HISTOGRAM_CHART;
}

測試：

public static void main(String[] args) {
    Chart chart = Factory.getChart(Charts.LINE_CHART);
    chart.display();
}

4 簡化

為了簡化簡單工廠模式，可以將抽象產品類與工廠類合併，將靜態方法移至抽象產品類中：

這樣可以通過抽象產品類的靜態方法獲取子類物件，優化程式碼如下：

interface Chart
{
    void display();
    static Chart getChart(Charts charts)
    {
        switch(charts)
        {
            case PIE_CHART:
                return new PieChart();
            case LINE_CHART:
                return new LineChart();
            case HISTOGRAM_CHART:
                return new HistogramChart();
            default:
                return null;
        }
    }
}

5 主要優點

簡單工廠模式的主要優點如下：

• 分離職責：簡單工廠模式實現了物件建立以及使用的分離，工廠類包含必要的判斷邏輯，可以決定在什麼時候建立什麼哪一個產品的例項，客戶端可以免除直接建立產品物件的職責，僅僅是“消費”產品
• 簡化記憶：客戶端無須知道具體產品類的名字，只需要知道對應的引數即可，一般使用常量字串或者列舉
• 提高靈活性：可以引入配置檔案（xml等）在不修改客戶端程式碼情況下增加新的具體產品類，提高靈活性

6 主要缺點

簡單工廠模式的主要缺點如下：

• 工廠類集中了所有產品的建立邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都要受影響
• 由於引入了工廠類會增加系統中類的個數，會增加系統的複雜度和理解難度
• 系統擴充套件困難，一旦新增新產品就不得不修改工廠邏輯，在產品型別過多時，有可能造成工廠邏輯過於複雜，不利於系統的擴充套件和維護
• 簡單工廠模式使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法基於繼承的等級結構

7 適用場景

• 工廠類負責建立的物件比較少，由於建立物件較少，不會造成工廠方法中的業務邏輯太過複雜
• 客戶端只需要知道傳入工廠類的引數，對如何建立物件不關心

8 總結