工厂模式：巧妙应对对象创建，重构代码设计

后端

2023-01-19 10:02:16

工厂模式：精湛打造灵巧可扩展的代码结构

在软件开发的领域里，我们常常需要打造形态各异的对象，它们或化身实体，或担纲任务执行者。传统的方法下，我们通常采用 new 运算符直接创建对象，然而此举却潜藏着诸多弊端：

紧密相依：灵活性受限

直接创建对象时，对象创建和使用代码紧密相依，令代码维护和扩展变得举步维艰。例如，若想改变对象创建方式，则需要改动所有使用该对象的代码。

此外，此种方法只能创建单一类型对象，若需创建不同类型或状态的对象，则需编写额外的代码处理这些情况，灵活性备受限制。

工厂模式：解忧妙方

为了化解这些难题，软件设计大师们构思了 工厂模式 。工厂模式作为一种创建型设计模式，通过设立一个专门负责创建对象的 工厂类 ，将对象创建与使用分离。此举令代码更具灵活性、可扩展性，同时提升了维护的便利性。

工厂模式运作原理

工厂模式的运作原理简洁明了，主要分两步：

创建工厂类： 工厂类肩负创建对象的重任，提供一种创建对象的方法，此方法能依据不同需求创建不同类型对象。
利用工厂类创建对象： 不再直接使用 new 运算符创建对象，而是调用工厂类中的创建对象方法，此方法将返回所需类型的对象。

工厂模式优势

工厂模式的优势显而易见：

代码分离： 工厂模式将对象的创建与使用代码分离，提升了代码维护与扩展的便利性。
灵活性与可扩展性： 工厂模式允许我们依据不同需求创建不同类型对象，增强了代码灵活性与可扩展性。
测试便捷： 工厂模式令代码测试变得更加容易，我们可以通过模拟工厂类来进行测试。

工厂模式适用场景

工厂模式在软件开发中大显身手，适用场景广泛，包括：

创建不同类型对象： 当我们需要创建不同类型对象时，我们可以使用工厂模式创建一个工厂类，根据不同需求创建不同对象。
创建对象池： 若需创建对象池，我们可以使用工厂模式创建一个工厂类，负责创建和管理对象池。
模拟对象： 在需要模拟对象时，我们可以使用工厂模式创建一个工厂类，负责创建模拟对象。

工厂模式实现

工厂模式有多种实现方式，其中 简单工厂模式 最为常见。在简单工厂模式中，我们只需创建一个工厂类，提供一种创建对象的方法，此方法能依据不同需求创建不同类型对象。

以下是一个简单工厂模式的代码示例：

class Factory {
    public static Product createProduct(String type) {
        if (type.equals("A")) {
            return new ProductA();
        } else if (type.equals("B")) {
            return new ProductB();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("无效的产品类型：" + type);
        }
    }
}

class ProductA implements Product {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("产品 A 执行操作");
    }
}

class ProductB implements Product {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("产品 B 执行操作");
    }
}

interface Product {
    void doSomething();
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Product productA = Factory.createProduct("A");
        productA.doSomething(); // 输出：产品 A 执行操作

        Product productB = Factory.createProduct("B");
        productB.doSomething(); // 输出：产品 B 执行操作
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个工厂类 Factory，它提供了一个 createProduct() 方法，可根据不同需求创建不同类型对象。我们还创建了两个产品类 ProductA 和 ProductB，它们实现了 Product 接口。在 main() 方法中，我们调用 Factory 类的 createProduct() 方法来创建 ProductA 和 ProductB 对象，然后调用它们的 doSomething() 方法来执行不同的操作。