案例分析：设计模式与代码的结构特性

本文介绍的是设计模式的一种——简单工厂模式

简单工厂模式简介

简单工厂模式属于创建型模式又叫做静态工厂方法模式，它属于类创建型模式。

它是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。

简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

简单工厂模式结构图

简单工厂模式简单实现

主要角色
工厂：负责实现创建所有实例的内部逻辑，并提供一个外界调用的方法，创建所需的产品对象。
抽象产品：负责描述产品的公共接口
具体产品：描述生产的具体产品。
举个简单易懂的例子：
“假设”有一台炒菜机（工厂），可以做出各种不同的菜品（抽象产品），有三个按钮（参数）对应这三种菜品（具体产品）。

这时候你可以根据点击按钮来选择你喜欢的菜品。

步骤 1

创建抽象产品类

我们创建一个抽象产品类，他有一个抽象方法用于启动做菜：

package 软件工程作业;

public abstract class Product {
　　　/**
   　　* 产品的抽象方法，由具体的产品类去实现
      */
    public abstract void start();
}

步骤2

创建具体菜品类

接着我们创建各个不同的菜A、B、C，他们都继承了他们的父类Product ，并实现了父类的start方法：

package 软件工程作业;

public class Aproduct extends Product{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开始做菜A");
    }
}

package 软件工程作业;

public class Bproduct extends Product{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开始做菜B");
    }
}

package 软件工程作业;

public class Cproduct extends Product{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开始做菜C");
    }
}package 软件工程作业;

步骤 3

接下来创建一个工厂类，它提供了一个静态方法cookProduct用来做菜。你只需要传入你想做的菜名，它就会实例化相应品牌的菜对象：

package 软件工程作业;

public class Factory {
    public static Product cookProduct(String type){
    	Product m=null;
        switch (type) {
            case "A":
                m=new Aproduct();
               break;
            case "B":
                m=new Bproduct();
                break;
            case "C":
                m=new Cproduct();
                break;

        }
        return m;
    }
}

步骤4

客户端调用工厂类，传入“A”生产出菜A并调用该菜的start方法：

package 软件工程作业;

public class Cookproduct {
	public static void main(String[]args){
	      Factory.cookProduct("A").start();
	}
}
终端输出结果：

优点：

符合开-闭原则：新增一种产品时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可
符合单一职责原则：每个具体工厂类只负责创建对应的产品

缺点：

增加了系统的复杂度：类的个数将成对增加
增加了系统的抽象性和理解难度
一个具体工厂只能创建一种具体产品

在以下情况下可以使用简单工厂模式：

工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。

解释其中用到的多态机制：

通过写一个抽象类里面有一个抽象方法，别的类继承抽象类，重写抽象类中的抽象方法实现了一种多态。

说明模块抽象封装的方法：

利用抽象类实现。

分析各个模块的内聚度和模块之间的耦合度：

每个不同类实现不同的抽象方法，需要什么类什么方法就加上什么类什么方法，提高了模块的内聚度，降低了模块之间的耦合度。实现了“开放-封闭”原则，这样模块更加清晰，每个部分都各司其职，分工明确，可维护性更好。