简单工厂模式

2021/12/28 6:08:52

编程Tag： 模式简单工厂 public Student 学生 studentType

本文主要是介绍简单工厂模式，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1. 一个小需求

1.1 最原始的需求

作为关注教育的人大代表，他需要访问很多处于不同学习阶段的学生，了解他们的学习情况
如果使用程序实现的话，就是输入人大代表想访问的学生类型，以打印的方式告知人大代表该类型的学生的学习情况

创建接口

聪明的你会想到，不管什么阶段的学生，都有一个打印学习情况的方法
因此，你创建了一个Student接口，study() 方法就是打印学生学习情况的方法
```
public interface Student {
    void study();
}
```

实现接口，创建学生类

人大代表主要关注的是小学、初中和高中三个阶段的学生
因此，你通过实现Student接口，创建了对应的学生类

小学生：

public class Pupil implements Student{
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("小学生：我只需要学习语文、数学和英语" );
    }
}

初中生

public class MiddleSchoolStudent implements Student{
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("初中生：初中文理不分科，我需要学习9门课程");
    }
}

高中生

public class HighSchoolStudent implements Student{
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("高中生：我已经文理分科了，只需要学习6门课程");
    }
}

创建Main类，实现需求

不同的学生类已经准备好了，只要人大代表输入学生类型，程序就会根据学生类型创建对应的学生实例

然后调用study方法，告知人大代表该学生的学习情况

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 输入学生类型，获取学生实例
        while (true) {
            String studentType = scanner.next();
            Student student = createStudent(studentType);
            if (student != null) {
                student.study();
            } else {
                System.out.println("不存在\"" + studentType + "\"这种学生类型");
            }
        }
    }

    public static Student createStudent(String studentType) {
        Student student = null;
        // 根据学生类型，了解学生的学习情况
        if ("小学生".equals(studentType)) {
            student = new Pupil();
        } else if ("初中生".equals(studentType)) {
            student = new MiddleSchoolStudent();
        } else if ("高中生".equals(studentType)) {
            student = new HighSchoolStudent();
        }
        return student;
    }
}

人大代表开始使用程序：

2. 简单工厂模式

2.1 概述

其实，根据学生类型、创建对应的学生实例的这个过程，跟工厂生产产品很像
一个工厂，它可以生产各种不同类型的产品，买家只需要告诉工厂想要的产品类型，工厂就可以生产出对应的产品
Student接口就是一个抽象产品，Pupil、MiddleSchoolStudent、HighSchoolStudent就是具体产品，createStudent()方法就是一个工厂
整个分析下来，简单工厂模式的UML图如下：

2.2 改写程序，实现简单工厂模式

将Main类的createStudent() 方法提取出来，创建一个工厂类

工厂方法一般都是静态方法，只需通过类名即可访问对应的工厂方法

public class StudentFactory {
    public static Student createStudent(String studentType) {
        // 根据学生类型，了解学生的学习情况
        if ("小学生".equals(studentType)) {
            return new Pupil();
        } else if ("初中生".equals(studentType)) {
            return new MiddleSchoolStudent();
        } else if ("高中生".equals(studentType)) {
            return new HighSchoolStudent();
        }
        // 尚未支持的学生类型
        System.out.println("尚不支持\"" + studentType + "\"这种学生类型");
        return null;
    }
}

在Main类的main方法中，通过工厂创建对应的学生实例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 输入学生类型，获取学生实例
        String studentType = scanner.next();
        Student student = StudentFactory.createStudent(studentType);
        if (student != null) {
            student.study();
        }
    }
}

2.3 简单工厂模式的优缺点

优点

调用者想要创建一个对象，只需要知道其名称即可，而无需记忆复杂的类名
工厂模式屏蔽了对象的创建过程，调用者只需要关心对象的接口（方法）

缺点

难扩展：每次增加一种类型的产品，都需要增加一个具体的实现类，并修改工厂方法以支持该产品的创建
难维护：一旦产品类型过多，需要撰写很长的if-else语句，不利于代码维护

2.4 自己的理解

与其说这是一种设计模式，不如说这是一种编程习惯
对于调用者来说，他不想去记忆复杂的类名，也不想自己实现对象的创建逻辑
他只想传入一个约定好的暗号，就获得一个现成的对象
然后，他就可以直接调用对象的方法去执行某些操作
这时，为了满足他的需求，工厂方法就应运而生
最终，被一些善于观察的高人总结为简单工厂模式

这篇关于简单工厂模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！