彻底说透简单工厂那些你没有关注过的细节

本文节选自《设计模式就该这样学》

1 使用简单工厂模式封装产品创建细节

接下来看代码，还是以创建一门网络课程为例。假设有Java架构、大数据、人工智能等课程，已经形成了一个生态。我们可以定义一个课程标准ICourse接口。

public interface ICourse {
    /** 录制视频 */
    public void record();
}

创建一个Java课程的实现类JavaCourse。

public class JavaCourse implements ICourse {
    public void record() {
        System.out.println("录制Java课程");
    }
}

客户端调用代码如下。

public static void main(String[] args) {
    ICourse course = new JavaCourse();
    course.record();
}

由上面代码可知，父类ICourse指向子类JavaCourse的引用，应用层代码需要依赖JavaCourse。如果业务扩展，则继续增加PythonCourse，甚至更多，那么客户端的依赖会变得越来越臃肿。因此，我们要想办法把这种依赖减弱，把创建细节隐藏。虽然在目前的代码中，创建对象的过程并不复杂，但从代码设计角度来讲不易于扩展。因此，用简单工厂模式对代码进行优化。首先增加课程PythonCourse类。

public class PythonCourse implements ICourse {
    public void record() {
        System.out.println("录制Python课程");
    }
}

然后创建CourseFactory工厂类。

public class CourseFactory {
    public ICourse create(String name){
        if("java".equals(name)){
            return new JavaCourse();
        }else if("python".equals(name)){
            return new PythonCourse();
        }else {
            return null;
        }
    }
}

最后修改客户端调用代码。

public class SimpleFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        CourseFactory factory = new CourseFactory();
        factory.create("java");
    }
}

当然，为了调用方便，可将CourseFactory的create()方法改为静态方法，其类图如下图所示。

客户端调用虽然简单了，但如果业务继续扩展，要增加前端课程，则工厂中的create()方法就要随着产品链的丰富每次都要修改代码逻辑，这不符合开闭原则。因此，我们可以采用反射技术继续对简单工厂模式进行优化，代码如下。

public class CourseFactory {
    public ICourse create(String className){
        try {
            if (!(null == className || "".equals(className))) {
                return (ICourse) Class.forName(className).newInstance();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

客户端调用代码修改如下。

public static void main(String[] args) {
        CourseFactory factory = new CourseFactory();
        ICourse course = factory.create("com.gupaoedu.vip.pattern.factory.simplefactory.JavaCourse");
        course.record();
}

优化之后，产品不断丰富，不需要修改CourseFactory中的代码。但问题是，方法参数是字符串，可控性有待提升，而且还需要强制转型。继续修改代码。

public ICourse create(Class<? extends ICourse> clazz){
    try {
        if (null != clazz) {
            return clazz.newInstance();
        }
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

优化客户端测试代码。

public static void main(String[] args) {
    CourseFactory factory = new CourseFactory();
    ICourse course = factory.create(JavaCourse.class);
    course.record();
}

最后来看如下图所示的类图。

2 简单工厂模式在JDK源码中的应用

简单工厂模式在JDK源码中无处不在，例如Calendar类，看Calendar.getInstance()方法。下面打开的是Calendar的具体创建类。

private static Calendar createCalendar(TimeZone zone, Locale aLocale) {
    CalendarProvider provider =
        LocaleProviderAdapter.getAdapter(CalendarProvider.class, aLocale)
                             .getCalendarProvider();
    if (provider != null) {
        try {
            return provider.getInstance(zone, aLocale);
        } catch (IllegalArgumentException iae) {
        }
    }

    Calendar cal = null;

    if (aLocale.hasExtensions()) {
        String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
        if (caltype != null) {
            switch (caltype) {
            case "buddhist":
            cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
                break;
            case "japanese":
                cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
                break;
            case "gregory":
                cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
                break;
            }
        }
    }
    if (cal == null) {

        if (aLocale.getLanguage() == "th" && aLocale.getCountry() == "TH") {
            cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
        } else if (aLocale.getVariant() == "JP" && aLocale.getLanguage() == "ja"
                   && aLocale.getCountry() == "JP") {
            cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
        } else {
            cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
        }
    }
    return cal;
}

3 简单工厂模式在Logback源码中的应用

在大家经常使用的Logback中，可以看到LoggerFactory中有多个重载的方法getLogger()。

public static Logger getLogger(String name) {
    ILoggerFactory iLoggerFactory = getILoggerFactory();
    return iLoggerFactory.getLogger(name);
}

public static Logger getLogger(Class clazz) {
    return getLogger(clazz.getName());
}

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