简单工厂模式例子

简单工厂模式是一种常用的设计模式，它可以将对象的创建过程封装起来，使得客户端不需要知道对象的具体创建过程，从而使程序具有更好的可扩展性、可维护性和可测试性。本文将从多个角度分析简单工厂模式，并通过一个例子来说明其具体应用。

一、简单工厂模式的定义和实现

简单工厂模式是通过一个专门的工厂类，根据客户端的请求，动态创建不同的产品实例。客户端只需要提供产品的类型，而不需要知道产品的具体创建过程。简单工厂模式包括三个主要的角色：

1.抽象产品：定义产品的抽象接口，用于指定产品的规范。

2.具体产品：实现抽象产品接口，定义具体产品的行为。

3.工厂类：负责创建所有产品的实例，将客户端从具体产品的创建过程中解耦出来。

简单工厂模式可以通过工厂方法、静态工厂方法和反射等方式进行实现。其中，工厂方法模式是最为常用的一种实现方式，其核心思想是抽象工厂类定义产品的创建方法，具体工厂类实现具体产品的创建方法，从而实现产品的不同创建过程与客户端的解耦。

二、简单工厂模式的优缺点

简单工厂模式具有如下优点：

1.封装性强：客户端不需要知道具体产品的创建过程，降低了客户端的复杂度。

2.代码灵活：由于增加新的产品只需要修改工厂类的代码，因此具有比较好的代码灵活性和可维护性。

3.易于扩展：可以通过增加新的具体产品和具体工厂类来实现系统的扩展。

同时，简单工厂模式也存在一些缺点：

1.违反开闭原则：每增加一个新的具体产品，都需要修改工厂类的代码，违反了系统的开闭原则。

2.工厂类职责过重：由于工厂类需要负责所有产品的创建过程，当产品数量较多时，会使得工厂类的代码较为庞大和复杂。

三、一个简单工厂模式的例子

下面以一个简单的计算器为例，来说明简单工厂模式的应用。假设该计算器支持加、减、乘、除四种运算。

首先定义一个抽象产品类Operation，用于规范所有具体产品类的行为：

```

public abstract class Operation {

private double _numberA;

private double _numberB;

//设置操作数A

public void setNumberA(double numberA) {

_numberA = numberA；

}

//设置操作数B

public void setNumberB(double numberB) {

_numberB = numberB；

}

//获取操作结果

public abstract double getResult();

}

```

然后定义四个具体产品类AddOperation、SubOperation、MulOperation、DivOperation，分别实现抽象产品类Operation的抽象方法：

```

public class AddOperation extends Operation {

public double getResult() {

double result = 0;

result = getNumberA() + getNumberB();

return result;

}

}

public class SubOperation extends Operation {

public double getResult() {

double result = 0;

result = getNumberA() - getNumberB();

return result;

}

}

public class MulOperation extends Operation {

public double getResult() {

double result = 0;

result = getNumberA() * getNumberB();

return result;

}

}

public class DivOperation extends Operation {

public double getResult() {

double result = 0;

if (getNumberB() == 0) {

throw new IllegalArgumentException("除数不能为0");

}

result = getNumberA() / getNumberB();

return result;

}

}

```

最后，定义一个工厂类OperationFactory，用于根据客户端的输入动态创建不同的具体产品实例：

```

public class OperationFactory {

public static Operation createOperate(String operate) {

Operation operation = null;

switch (operate) {

case "+":

operation = new AddOperation();

break;

case "-":

operation = new SubOperation();

break;

case "*":

operation = new MulOperation();

break;

case "/":

operation = new DivOperation();

break;

default:

throw new IllegalArgumentException("不支持的操作符：" + operate);

}

return operation;

}

}

```

客户端可以通过调用OperationFactory的静态方法createOperate来创建具体产品的实例：

```

public static void main(String [] args) {

Operation operation = OperationFactory.createOperation("+");

operation.setNumberA(1);

operation.setNumberB(2);

System.out.println(operation.getResult());

}

```

以上例子说明了简单工厂模式的具体实现过程。通过工厂类OperationFactory的统一接口，客户端与具体产品的创建过程被解耦，增加新的产品或调整产品的产生过程都不会影响客户端的调用方式和逻辑。

四、全文摘要和

【关键词】通过对简单工厂模式的介绍，我们可以了解到这种常用的设计模式的定义和实现方法，从多个角度分析了它的优缺点，通过一个具体例子来说明了它的具体应用。全文摘要和关键词如下：