一、简介
工厂模式是最常用的一类创建型设计模式,通常我们所说的工厂模式是指工厂方法模式,它也是使用频率最高的工厂模式。本章将要学习的简单工厂模式是工厂方法模式的简洁版,它不属于GoF 23种设计模式,但在软件开发中应用也较为频繁,通常将它作为学习其他工厂模式的入门,它的设计思想很简单。
因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法,因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式。
二、类结构
简单工厂模式结构如下:
角色 | 类别 | 简述 |
---|---|---|
Product | 产品类 | 一般是一个抽象类或是接口 |
ConcreteProduct | 具体的产品类 | 实现或是继承 Product |
Factory | 工厂类 | 用来创建具体的产品 |
- Product(抽象产品类):它是工厂类所创建的所有对象的父类,封装了各种产品对象的公有方法,它的引入将提高系统的灵活性,使得在工厂类中只需定义一个通用的工厂方法,因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。
- ConcreteProduct(具体产品类):它是简单工厂模式的创建目标,所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色,需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。
- Factory(工厂类):工厂角色即工厂类,它是简单工厂模式的核心,负责实现创建所有产品实例的内部逻辑;工厂类可以被外界直接调用,创建所需的产品对象;在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod(),它的返回类型为抽象产品类型Product。
三、UML图
比如,我们有一些类,它们都继承自交通工具类:
四、代码分析
1、产品类
interface Vehicle
{
public function drive();
}
2、具体的产品类
class Car implements Vehicle
{
public function drive()
{
echo '汽车靠四个轮子滚动行走。';
}
}
class Ship implements Vehicle
{
public function drive()
{
echo '轮船靠螺旋桨划水前进。';
}
}
class Aircraft implements Vehicle
{
public function drive()
{
echo '飞机靠螺旋桨和机翼的升力飞行。';
}
}
3、工厂类
简单工厂模式的要点在于:当你需要什么,只需要传入一个正确的参数,就可以获取你所需要的对象,而无须知道其创建细节。简单工厂模式结构比较简单,其核心是工厂类的设计。
class VehicleFactory
{
public static function build($className = null)
{
$className = ucfirst($className);
if ($className && class_exists($className)) {
return new $className();
}
return null;
}
}
4、使用案例
工厂类用了一个静态方法来创建其他类,在客户端中就可以这样使用:
VehicleFactory::build('Car')->drive();
VehicleFactory::build('Ship')->drive();
VehicleFactory::build('Aircraft')->drive();
省去了每次都要new类的工作。
五、其它
1、优点
- 工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品;简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割,它提供了专门的工厂类用于创建对象。
- 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类所对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
- 通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性。
2、缺点
- 由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。
- 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
- 系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。
- 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构
3、适用场景
在以下情况下可以考虑使用简单工厂模式:
- 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。