简单工厂方法模式

1。实现接口编程，隔离实现，不再对外暴露接口的实现，接口的实现转交给工厂方法。

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简单工厂

??????? 简单工厂不是一个标准的设计模式，但是它实在是太常用了，简单而又神奇，所以还是需要好好掌握的，就当是对学习设计模式的热身运动吧。
??????? 为了保持一致性，我们尽量按照学习其它模式的步骤来进行学习。

1? 场景问题

??????? 大家都知道，在Java应用开发中，要“面向接口编程”。
??????? 那么什么是接口？接口有什么作用？接口如何使用？一起来回顾一下：

1.1? 接口回顾

（1）Java中接口的概念
??????? 在Java中接口是一种特殊的抽象类，跟一般的抽象类相比，接口里面的所有方法都是抽象方法，接口里面的所有属性都是常量。也就是说，接口里面是只有方法定义而不会有任何方法实现。
（2）接口用来干什么
??????? 通常用接口来定义实现类的外观，也就是实现类的行为定义，用来约束实现类的行为。接口就相当于一份契约，根据外部应用需要的功能，约定了实现类应该要实现的功能，但是具体的实现类除了实现接口约定的功能外，还可以根据需要实现一些其它的功能，这是允许的，也就是说实现类的功能包含但不仅限于接口约束的功能。
??????? 通过使用接口，可以实现不相关类的相同行为，而不需考虑这些类之间的层次关系，接口就是实现类对外的外观。
（3）接口的思想
??????? 根据接口的作用和用途，浓缩下来，接口的思想就是“封装隔离”。
??????? 通常提到封装是指对数据的封装，但是这里的封装是指“对被隔离体的行为的封装”，或者是“对被隔离体的职责的封装”；而隔离指的是外部调用和内部实现，外部调用只能通过接口进行调用，而外部调用是不知道内部具体实现的，也就是说外部调用和内部实现是被接口隔离开的。
（4）使用接口的好处
??????? 由于外部调用和内部实现被接口隔离开了，那么只要接口不变，内部实现的变化就不会影响到外部应用，从而使得系统更灵活，具有更好的扩展性和可维护性，这也就是所谓“接口是系统可插拔性的保证”这句话的意思。
（5）接口和抽象类的选择
??????? 既然接口是一种特殊的抽象类，那么在开发中，何时选用接口，何时选用抽象类呢？
??????? 对于它们的选择，在开发中是一个很重要的问题，特别总结两句话给大家：

优先选用接口 在如下情况应选择抽象类：既要定义子类的行为，又要为子类提供公共的功能
1.2? 面向接口编程

??????? 面向接口编程是Java编程中的一个重要原则。
??????? 在Java 程序设计里面，非常讲究层的划分和模块的划分。通常按照三层来划分Java程序，分别是表现层、逻辑层、数据层，它们之间都要通过接口来通讯。
??????? 在每一个层里面，又有很多个小模块，一个小模块对外也应该是一个整体，那么一个模块对外也应该提供接口，其它地方需要使用到这个模块的功能，都应该通过此接口来进行调用。这也就是常说的“接口是被其隔离部分的外观”。基本的三层结构如图1所示：

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?图1? 基本的三层结构示意图

在一个层内部的各个模块交互也要通过接口，如图2所示：

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?图2? 一个层内部的各个模块交互示意图

??????? 各个部分的接口具体应该如何去定义，具体的内容是什么，不去深究，那是需要具体问题具体分析的，这里只是来学习设计的方法。
??????? 上面频频提到“组件”，那么什么是组件呢？先简单的名词解释一下：
??????? 所谓组件：从设计上讲，组件就是能完成一定功能的封装体。小到一个类，大到一个系统，都可以称为组件，因为一个小系统放到更大的系统里面去，也就当个组件而已。事实上，从设计的角度看，系统、子系统、模块、组件等说的其实是同一回事情，都是完成一定功能的封装体，只不过功能多少不同而已。
??????? 继续刚才的思路，大家会发现，不管是一层还是一个模块或者一个组件，都是一个被接口隔离的整体，那么下面我们就不去区分它们，统一认为都是接口隔离体即可，如图3所示：

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图3? 接口隔离体示意图

?既然在Java中需要面向接口编程，那么在程序中到底如何使用接口，来做到真正的面向接口编程呢？

?1.3? 不用模式的解决方案

??????? 回忆一下，以前是如何使用接口的呢，假设有一个接口叫Api，然后有一个实现类Impl实现了它，在客户端怎么用这个接口呢？
??????? 通常都是在客户端创建一个Impl的实例，把它赋值给一个Api接口类型的变量，然后客户端就可以通过这个变量来操作接口的功能了，此时具体的结构图如图4：

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?图4? 基本的接口和实现

还是用代码来说明，会更清楚一些。

（1）先定义接口Api，示例代码如下：

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2：应用简单工厂来解决的思路
??????? 分析上面的问题，虽然不能让模块外部知道模块内的具体实现，但是模块内部是可以知道实现类的，而且创建接口是需要具体实现类的。
??????? 那么干脆在模块内部新建一个类，在这个类里面来创建接口，然后把创建好的接口返回给客户端，这样外部应用就只需要根据这个类来获取相应的接口对象，然后就可以操作接口定义的方法了。把这样的对象称为简单工厂，就叫Factory吧。
??????? 这样一来，客户端就可以通过这个Factory来获取需要的接口对象，然后调用接口的方法来实现需要的功能，而且客户端也不用再关心具体实现了。


2.2? 简单工厂结构和说明


??????? 简单工厂的结构如图5所示：

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?Api：
??????? 定义客户所需要的功能接口
Impl：
?????? 具体实现Api的实现类，可能会有多个
Factory：
?????? 工厂，选择合适的实现类来创建Api接口对象
Client：
?????? 客户端，通过Factory去获取Api接口对象，然后面向Api接口编程


2.3? 简单工厂示例代码

（1）先看看Api的定义，示例代码如下：

????????????????????? 图6? 使用简单工厂重写示例的结构示意图

?（1）接口Api和实现类Impl都和前面的示例一样，就不去赘述了。
（2）新创建一个简单工厂的对象，示例代码如下：


?图8? 简单工厂的调用顺序示意图


（6）简单工厂命名的建议

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类名建议为“模块名称+Factory”，比如：用户模块的工厂就称为：UserFactory 方法名称通常为“get+接口名称”或者是“create+接口名称”，比如：有一个接口名称为UserEbi，那么方法名称通常为：getUserEbi 或者是 createUserEbi。 ?当然，也有一些朋友习惯于把方法名称命名为“new+接口名称”，比如：newUserEbi,我们不是很建议。因为new在Java中代表特定的含义，而且通过简单工厂的方法来获取对象实例，并不一定每次都是要new一个新的实例。如果使用newUserEbi，这会给人错觉，好像每次都是new一个新的实例一样。

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3.3? 简单工厂中方法的写法


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??????? 虽然说简单工厂的方法多是用来造接口的，但是仔细分析就会发现，真正能实现功能的是具体的实现类，这些实现类是已经做好的，并不是真的靠简单工厂来创造出来的，简单工厂的方法无外乎就是：实现了选择一个合适的实现类来使用。
??????? 所以简单工厂方法的内部主要实现的功能是“选择合适的实现类”来创建实例对象。既然要实现选择，那么就需要选择的条件或者是选择的参数，选择条件或者是参数的来源通常又有几种：

来源于客户端，由Client来传入参数 来源于配置文件，从配置文件获取用于判断的值 来源于程序运行期的某个值，比如从缓存中获取某个运行期的值


???????? 下面来看个示例，看看由客户端来传入参数，如何写简单工厂中的方法。
（1）在刚才的示例上再添加一个实现，称为Impl2，示例代码如下：

public class Client {public static void main(String[] args) {Api api = Factory.createApi();api.test1("哈哈，不要紧张，只是个测试而已！");}}

?把上面的示例代码敲到电脑里面，测试一下，体会体会。


3.5? 简单工厂的优缺点帮助封装
??? 简单工厂虽然很简单，但是非常友好的帮助我们实现了组件的封装，然后让组件外部能真正面向接口编程。 解耦
??? 通过简单工厂，实现了客户端和具体实现类的解耦。
??? 如同上面的例子，客户端根本就不知道具体是由谁来实现，也不知道具体是如何实现的，客户端只是通过工厂获取它需要的接口对象。 可能增加客户端的复杂度
??? 如果通过客户端的参数来选择具体的实现类，那么就必须让客户端能理解各个参数所代表的具体功能和含义，这会增加客户端使用的难度，也部分暴露了内部实现，这种情况可以选用可配置的方式来实现。 不方便扩展子工厂
??? 私有化简单工厂的构造方法，使用静态方法来创建接口，也就不能通过写简单工厂类的子类来改变创建接口的方法的行为了。不过，通常情况下是不需要为简单工厂创建子类的。

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3.6? 思考简单工厂

1：简单工厂的本质
??????? 简单工厂的本质是：选择实现。
??????? 注意简单工厂的重点在选择，实现是已经做好了的。就算实现再简单，也要由具体的实现类来实现，而不是在简单工厂里面来实现。简单工厂的目的在