设计模式之-简单工厂_简单工厂模式是什么
一、【概念定义】—— “封装对象创建逻辑，一个入口管所有”
简单工厂（Simple Factory）：
一种“创建封装型”创建型设计模式（注意：不是GoF 23种经典模式，但极其常用！），它提供一个静态方法，根据参数决定创建并返回哪个具体类的实例。
核心思想：将对象的创建逻辑集中到一个工厂类中，客户端只与工厂交互，不直接 new 对象。
目标：简化客户端代码，集中管理对象创建，便于扩展和维护。
口诀：“对象创建别手搓，简单工厂来负责；传入类型给工厂，对象到手不用愁！”
二、【解决的问题】—— “创建散乱地狱”的三大灾难
想象你正在开发一个图形绘制系统：
- 创建散落：
- java
- 深色版本
- // 在A模块 Shape s1 = new Circle(); // 在B模块 Shape s2 = new Rectangle(); // 在C模块 if (config == "circle") s3 = new Circle();
- → 创建逻辑重复！新增图形？所有模块都要找出来改！
- 简单工厂：
- ShapeFactory.createShape("circle") → 返回 Circle 实例；
- ShapeFactory.createShape("rectangle") → 返回 Rectangle 实例；
→ 客户端统一调用工厂！新增“Triangle”？只需改工厂类！
核心解决：
对象创建散乱 → 集中到工厂类；扩展困难 → 新增产品只需修改工厂；客户端耦合具体类 → 客户端只依赖抽象（Shape）和工厂。
三、【适用场景】— “集中创建对象”的四大名器
你该用简单工厂，如果符合以下“四简原则”：
场景 | 描述 | 举例 |
对象创建逻辑简单 | 创建过程不复杂，无多步构建 | 图形对象、日志记录器、数据库连接（简单版） |
产品类型较少 | 具体类数量不多（≤5个），且相对稳定 | 支付方式（支付宝、微信）、文件格式读取器（JSON、XML） |
客户端需统一入口 | 希望所有对象通过一个工厂获取 | 配置加载器、缓存实例获取、简单插件系统 |
快速原型开发 | 需要快速实现，不追求极致扩展性 | 小型项目、Demo、教学示例 |
警告：如果产品类型多、变化频繁、创建过程复杂 —— 请用 工厂方法 或 抽象工厂！
四、【经典案例】—— 四大“快捷服务台”的成名战
1. 【图形绘制系统】—— 圆、矩、三角，一键创建！
需要创建不同图形进行绘制
各处 new Circle(), new Rectangle() → 散乱难维护；
简单工厂：ShapeFactory.createShape("circle") → 返回 Circle；ShapeFactory.createShape("triangle") → 返回 Triangle；
效果：新增“五角星”？只需在工厂中加 case "star"！所有绘制模块零修改！
2. 【支付方式工厂】—— 支付宝、微信、银联，统一入口！
客户端需要根据用户选择创建支付对象
if (payType == "alipay") pay = new Alipay(); → 重复代码；
简单工厂：
PaymentFactory.createPayment("alipay") → 返回 Alipay；
PaymentFactory.createPayment("wechat") → 返回 WechatPay；
效果：新增“Apple Pay”？只需改工厂！支付入口统一管理！
3. 【文件读取器】—— JSON、XML、CSV，按格式创建！
需要根据文件后缀创建对应解析器
各处判断后缀并 new JsonReader() → 逻辑重复；
简单工厂：
FileReaderFactory.createReader(".json") → 返回 JsonReader；
FileReaderFactory.createReader(".xml") → 返回 XmlReader；
效果：新增“YAML支持”？只需工厂加 case ".yaml"！解析器创建集中控制！
4. 【日志记录器】—— 控制台、文件、网络，按需创建！
需要根据配置创建不同日志输出器
if (config == "file") logger = new FileLogger(); → 配置变更需改多处；
简单工厂：
LoggerFactory.createLogger("console") → 返回 ConsoleLogger；
LoggerFactory.createLogger("file") → 返回 FileLogger；
效果：新增“数据库日志”？只需工厂加 case "db"！日志系统灵活切换！
五、【结构简述】—— 简单工厂宇宙的“三位一体”
简单工厂三要素：
角色 | 职责 | 比喻 |
Product（产品接口/抽象类） | 定义产品的公共接口 | “图形协议” —— 声明 draw() 方法 |
ConcreteProduct（具体产品） | 实现 Product 接口的具体类 | “圆形”、“矩形” —— 每个图形知道如何绘制自己 |
SimpleFactory（简单工厂） | 静态方法，根据参数创建并返回具体产品实例 | “图形服务台” —— 接收 "circle" 返回 Circle 对象 |
调用流程：
Client → 调用
SimpleFactory.createProduct(type) → 工厂内部 new ConcreteProduct() → 返回 Product 引用
关键：工厂类通常是静态方法，无状态！客户端不关心具体类名！
六、【注意事项】—— “快捷”虽好，小心“工厂臃肿”！
1. 违反开闭原则
新增产品必须修改工厂类 → 违反“对扩展开放，对修改关闭”！
权衡：产品类型稳定或变化少时使用；频繁变化 → 用工厂方法模式！
2. 工厂类职责过重
所有产品创建逻辑挤在一个工厂 → 类膨胀！
解决：按业务拆分多个简单工厂（如 ShapeFactory, PaymentFactory）；产品多时 → 升级为工厂方法模式。
3. 无法应对复杂创建
如果创建过程复杂（如需多步初始化、依赖注入）→ 简单工厂力不从心！
升级方案：用生成器模式（Builder）或依赖注入框架（如Spring）。
4. 简单工厂 vs 工厂方法
简单工厂：一个工厂类，用条件语句创建所有产品 → 集中式管理；工厂方法：每个产品一个工厂子类，通过多态创建 → 符合开闭原则；
选择：快速开发、产品少 → 简单工厂；产品多、需扩展 → 工厂方法。
七、【实战应用】—— 30行代码，打造“图形简单工厂系统”
java深色版本
// 1. 产品接口：图形
interface Shape {
void draw();
}
// 2. 具体产品：圆形
class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println(" 绘制一个圆形");
}
}
// 3. 具体产品：矩形
class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println(" 绘制一个矩形");
}
}
// 4. 具体产品：三角形
class Triangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println(" 绘制一个三角形");
}
}
// 5. 简单工厂：图形工厂（静态方法）
class ShapeFactory {
public static Shape createShape(String type) {
switch (type.toLowerCase()) {
case "circle":
return new Circle();
case "rectangle":
return new Rectangle();
case "triangle":
return new Triangle();
default:
throw new IllegalArgumentException(" 未知图形类型: " + type);
}
}
}
// 6. 客户端
public class SimpleFactoryDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(" 图形工厂启动...");
// 客户端只需调用工厂，无需关心具体类！
Shape circle = ShapeFactory.createShape("circle");
Shape rectangle = ShapeFactory.createShape("rectangle");
Shape triangle = ShapeFactory.createShape("triangle");
circle.draw();
rectangle.draw();
triangle.draw();
// 新增“五角星”？只需：
// 1. 创建 Star 类实现 Shape；
// 2. 在 ShapeFactory 中添加 case "star"；
// 3. 客户端调用 ShapeFactory.createShape("star")！
// —— 客户端代码无需修改！
}
}运行结果：
深色版本 图形工厂启动...
绘制一个圆形
绘制一个矩形
绘制一个三角形看到了吗？客户端完全不知道 Circle、Rectangle 类名！
ShapeFactory.createShape("circle") → 返回 Circle 实例；ShapeFactory.createShape("triangle") → 返回 Triangle 实例；
新增“五角星图形”？只需两步：
class Star implements Shape { public void draw() { System.out.println(" 绘制一个五角星"); } }
// 在 ShapeFactory 中添加： case "star": return new Star();
—— 所有使用图形的地方自动支持新图形！这就是简单工厂的便捷！
最后总结：简单工厂 —— 对象界的“快捷服务台”
以前：new 对象满天飞 → 创建散乱，扩展痛苦；
现在：工厂统一管理 → 一个入口，集中控制！
简单工厂就是对象界的“万能服务台” —— 用一个静态方法封装创建逻辑，让客户端告别 new，拥抱简洁！
记忆口诀：
对象创建莫手搓，
简单工厂来负责。
传入类型给工厂，
对象到手不用愁！
图形支付日志器，
快捷创建它最牛。
产品稳定变化少，
工厂方法不强求！
莫当经典模式用，
实用至上是王道！