《java與模式》筆記(八) 簡單原廠模式

簡單原廠模式是類的建立模式，又叫做靜態Factory 方法(Static Factory Method)模式。

ξ 12.1 原廠模式的幾種形態：

① 簡單工廠(Simple Factory)，又稱靜態Factory 方法模式；
② Factory 方法(Factory Method)，又稱多態性工廠(Polymorphic Factory)模式或虛擬構造子(Virual Constructor)模式；
③ 抽象工廠(Abstract Factory)，又稱工具箱(Kit或Toolkit)模式。

☆ 簡單原廠模式，是不同的Factory 方法模式的一個特殊實現。在java語言中，通常的Factory 方法模式不能通過設計功能的退化給出靜態原廠模式。

ξ 12.2 簡單原廠模式的引進
本節通過一個農場的執行個體來引入簡單原廠模式，農場供應三種水果，他們是Grape、Strawberry和Apple。還有一位園丁FruitGardener，他負責提供客戶需要的水果。他們的UML圖如下：

水果介面定義出所有水果的抽象，具體行為包括種植、生長和收穫，代碼如下：

public interface Fruit
...{
    public void grow();
    public void harvest();
    public void plant();
}

Apple是一種水果，同時由於是多年生植物，多出一個treeAge屬性，代碼如下：

public class Apple implements Fruit
...{
    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Apple:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Apple:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Apple:plant" ) ;
    }
    
    private int treeAge ;
    
    public int getTreeAge()
    ...{
        return this.treeAge ;
    }
    
    public void setTreeAge( int treeAge )
    ...{
        this.treeAge = treeAge ;
    }
}

Grape也是一種水果，同時具有seedles屬性區分是否有籽，代碼如下：

public class Grape implements Fruit
...{
    private boolean seedless;

    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Grape:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Grape:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Grape:plant" ) ;
    }

    public boolean getSeedless()
    ...{
        return seedless ;
    }

    public void setSeedless(boolean seedless)
    ...{
        this.seedless = seedless ;
    }
}

Strawberry的代碼如下：

public class Strawberry implements Fruit
...{
    public void grow()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:grow" ) ;
    }
    
    public void harvest()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:havest" ) ;
    }
    
    public void plant()
    ...{
        System.out.println( "Strawberry:plant" ) ;
    }
}

園丁FruitGardener是農場中的工廠類角色，它負責根據客戶的不同需求(傳入的參數不同)來產生不同的水果。它的代碼如下：

public class FruitGardener
...{
    public static Fruit getFruit( String name )
    ...{
        Fruit result = null ;
        
        if ( name.equalsIgnoreCase( "apple" ) )
            result = new Apple() ;
        else if ( name.equalsIgnoreCase( "grape" ) )
            result = new Grape() ;
        else if ( name.equalsIgnoreCase( "strawberry" ) )
            result = new Strawberry() ;
        
        return result ;
    }
}

ξ 12.3 簡單原廠模式的結構

☆ 簡單原廠模式涉及到三個角色：
① 工廠類角色：擔任這個角色的是Factory 方法模式的核心，含有與應用緊密相關的商業邏輯。工廠類在用戶端的直接調用下建立產品對象，它往往由一個具體java類實現。
② 抽象產品角色：擔任這個角色的類是由Factory 方法模式所建立的對象的父類，或它們共同擁有的介面。抽象產品角色可以用一個java介面或者java抽象類別實現。
③ 具體產品角色：Factory 方法模式所建立的任何對象都是這個角色的執行個體，具體產品角色由一個具體java類實現。

ξ 12.4 簡單原廠模式的實現

☆ 對多層次的產品結構，簡單原廠模式統一使用一個工廠類。好處是設計簡單，缺點是新增的產品必將導致工廠類的修改。

☆ 一個工廠類中可以有多個Factory 方法用來返回不同的產品角色

☆ 簡單Factory 方法中角色的省略
① 抽象產品角色的省略，如果系統中只有一個具體產品，可以省略掉抽象產品角色；
② 工廠角色與抽象產品角色合并，典型如java.text.DateFormat；
③ 三個角色全部合并。

ξ 12.5 簡單原廠模式與其他模式的關係
單例、多例模式都是簡單Factory 方法的特殊應用，其他還有備忘錄模式和更進階的MVC模式。

ξ 12.6 簡單原廠模式的優點和缺點
☆ 優點：該模式的核心是工廠類，這個類含有必要的判斷邏輯，可以決定在什麼時候建立哪一個產品類的執行個體。而用戶端則可以免除直接建立產品對象的責任，而僅僅負責消費產品，簡單原廠模式通過這種做法實現了對責任的分割。

☆ 缺點：工廠類擔負太多的邏輯，形成了全能的上帝類；簡單原廠模式的工廠是靜態實現，無法繼承；工廠類通常只能部分滿足開閉原則。