沒(méi)事最好不要用工廠模式

作者：指北君 2022-04-13 08:43:46

如果我們還是用工廠模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，那每一種都要編寫(xiě)一個(gè)工廠類，過(guò)多的類會(huì)難以維護(hù)，那怎么解決呢？

哈嘍，大家好，我是指北君。在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們會(huì)用到很多設(shè)計(jì)模式，之前介紹過(guò)的單例模式，還有后面會(huì)介紹的代理模式、適配器模式、建造者模式等等，合適的場(chǎng)景運(yùn)用合適的設(shè)計(jì)模式，你會(huì)發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯會(huì)清晰很多。

但是對(duì)于工廠模式，我奉勸大家，沒(méi)事最好不要用，什么，你問(wèn)為啥?

1.什么是工廠模式

Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class toinstantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.

定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓其子類自己決定實(shí)例化哪一個(gè)工廠類，工廠模式使其創(chuàng)建過(guò)程延遲到子類進(jìn)行。

說(shuō)人話：提供創(chuàng)建對(duì)象的接口，將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程屏蔽，從而達(dá)到靈活的目的。

2.工廠模式分類

一般情況下，工廠模式分為三類：

①簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory)

②工廠方法模式(Factory Method)

③抽象工廠模式(Abstract Factory)

這三種模式從上到下逐步抽象，并且更具一般性。

需要說(shuō)明的是：GOF 在《設(shè)計(jì)模式》一書(shū)中將工廠模式分為兩類：工廠方法模式(Factory Method)與抽象工廠模式(Abstract Factory)，將簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory)看為工廠方法模式的一種特例，兩者歸為一類。

下面我們分別介紹這三種工廠模式。

2.1 簡(jiǎn)單工廠(Simple Factory)

比如有這樣一個(gè)需求：

根據(jù)導(dǎo)入的不同文件(docx,xlsx,pptx)，選擇不同的解析器進(jìn)行解析。

簡(jiǎn)單工廠有三個(gè)核心對(duì)象：

工廠：簡(jiǎn)單工廠模式的核心，它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建所有實(shí)例的內(nèi)部邏輯。工廠類的創(chuàng)建產(chǎn)品類的方法可以被外界直接調(diào)用，創(chuàng)建所需的產(chǎn)品對(duì)象。
.抽象產(chǎn)品：簡(jiǎn)單工廠模式所創(chuàng)建的所有對(duì)象的父類，它負(fù)責(zé)描述所有實(shí)例所共有的公共接口。
具體產(chǎn)品：是簡(jiǎn)單工廠模式的創(chuàng)建目標(biāo)，所有創(chuàng)建的對(duì)象都是充當(dāng)這個(gè)角色的某個(gè)具體類的實(shí)例。

①抽象解析器

public interface IOfficeParser {
    void parse();
}

②具體解析器(docx,xlsx,pptx)

public class WordParser implements IOfficeParser{
    private String filePath;
    public WordParser(String filePath){
        this.filePath = filePath;
    }
    @Override
    public void parse() {
        System.out.println("解析 docx 文件");
    }
}

public class ExcelParser implements IOfficeParser{
    private String filePath;
    public ExcelParser(String filePath){
        this.filePath = filePath;
    }
    @Override
    public void parse() {
        System.out.println("解析 xlsx 文件");
    }
}

public class PptParser implements IOfficeParser {
    private String filePath;
    public PptParser(String filePath){
        this.filePath = filePath;
    }
    @Override
    public void parse() {
        System.out.println("解析 pptx 文件");
    }
}

③構(gòu)造解析器的工廠

public class OfficeParserFactory {

    public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
        String fileExtension = getFileExtension(filePath);
        IOfficeParser parser = null;
        if("docx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
            parser = new WordParser(filePath);
        }else if("xlsx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
            parser = new ExcelParser(filePath);
        }else if("pptx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
            parser = new PptParser(filePath);
        }else{
            throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
        }
        return parser;
    }

    private static String getFileExtension(String filePath){
        // 解析文件名獲取文件擴(kuò)展名,比如 文檔.docx，返回 docx
        String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
        return fileExtension;
    }
}

④測(cè)試類

public class SimpleFactoryTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filePath = "文檔.docx";
        IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
        parser.parse();

        String filePath1 = "表格.xlsx";
        IOfficeParser parser1 = OfficeParserFactory.getParser(filePath1);
        parser1.parse();
    }
}

⑤總結(jié)

這便是簡(jiǎn)單工廠，客戶端避免了直接創(chuàng)建解析器的責(zé)任，只需要調(diào)用工廠類去解析就行了。

可以從開(kāi)閉原則(對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉)來(lái)分析簡(jiǎn)單工廠模式：當(dāng)增加一種文件解析，比如老版本的 doc 格式。這時(shí)候只需要新增一個(gè) parser 類即可，客戶端(理解為測(cè)試類，調(diào)用端)不用改變，然后在工廠類 OfficeParserFactory 新增一個(gè) else-if 分支即可。

這時(shí)候可能有同學(xué)會(huì)問(wèn)了，那修改了 OfficeParserFactory 類，不就違反開(kāi)閉原則了嗎?但其實(shí)只要不是頻繁的添加新的 parser,偶爾修改一下 OfficeParserFactory 類，稍微不符合開(kāi)閉原則，也是可以接受的。

看上去比較完美,細(xì)心的同學(xué)可能會(huì)問(wèn)，所有的解析類對(duì)象創(chuàng)建都在 OfficeParserFactory 類中，假設(shè)某個(gè)解析類，比如 doc 創(chuàng)建parser 對(duì)象并不是簡(jiǎn)單的 new ，還包括一些其它的操作，這時(shí)候難道把這些代碼也全部寫(xiě)到 OfficeParserFactory 中嗎?有沒(méi)有更優(yōu)雅的寫(xiě)法呢?

有，就是下面要介紹的工廠模式。

2.2 工廠方法(Factory Method)

為了解決上面的問(wèn)題，我們可以為工廠類在創(chuàng)建一個(gè)工廠，也就是工廠的工廠，用來(lái)創(chuàng)建工廠類對(duì)象。

①給每一個(gè)具體解析器創(chuàng)建工廠

public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {

    @Override
    public IOfficeParser createParser() {
        // TODO 進(jìn)行創(chuàng)建對(duì)象的一些操作
        return new ExcelParser();
    }
}

②創(chuàng)建解析器的工廠

public class OfficeParserFactory {

    public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
        String fileExtension = getFileExtension(filePath);
        IOfficeParserFactory parserFactory = OfficeParserFactoryMap.getOfficeParseFactory(fileExtension);
        if(parserFactory == null){
            throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
        }
        IOfficeParser parser = parserFactory.createParser();
        return parser;
    }

    private static String getFileExtension(String filePath){
        // 解析文件名獲取文件擴(kuò)展名,比如 文檔.docx，返回 docx
        String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
        return fileExtension;
    }
}

③創(chuàng)建解析器工廠的工廠類

public class OfficeParserFactoryMap {
    private static final Map<String, IOfficeParserFactory> parserFactoryCached = new HashMap<>();
    static {
        parserFactoryCached.put("docx",new WordParserFactory());
        parserFactoryCached.put("xlxs",new ExcelParserFactory());
        parserFactoryCached.put("pptx",new PptParserFactory());
    }
    public static IOfficeParserFactory getOfficeParseFactory(String type){
        if(type == null || type.isEmpty()){
            return null;
        }
        return parserFactoryCached.get(type.toLowerCase());
    }


}

④測(cè)試類

public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filePath = "文檔.docx";
        IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
        parser.parse();
    }
}

⑤總結(jié)

在工廠模式中，如果我們要增加新的文件解析，比如 mdb 格式(office access套件)，就只需要?jiǎng)?chuàng)建新的 parser 類和 parserFactory 類，并且在 OfficeParserFactoryMap 類中將新的 parserFactory 類添加到 map 中即可。代碼的改動(dòng)非常少，基本上是符合開(kāi)閉原則的。

但是，我們看到工廠模式新增了很多 factory 類，會(huì)增加代碼的復(fù)制性，如果每個(gè) factory 類只是做簡(jiǎn)單的 new 操作，則沒(méi)必要使用該模式，直接用簡(jiǎn)單工廠模式即可。

2.3 抽象工廠(Abstract Factory)

這種模式比較特殊，使用場(chǎng)景不多，大家簡(jiǎn)單了解一下就行。

我們知道 doc 和 docx 都是 office word 文檔后綴，類似 xls 和 xlsx 都是 office Excel 表格后綴，還有 ppt 和 pptx。doc/xlx/ppt 都是舊版本 office 文件后綴，都是二進(jìn)制組成，解析的時(shí)候有共同之處，而 docx/xlsx/pptx 是office新版本文件后綴，是通過(guò) ooxml 結(jié)構(gòu)組成。相當(dāng)于一組是老的office，一組是新的office。

如果我們還是用工廠模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，那每一種都要編寫(xiě)一個(gè)工廠類，過(guò)多的類會(huì)難以維護(hù)，那怎么解決呢?

抽象工廠模式就是針對(duì)這種特殊的場(chǎng)景誕生，我們可以讓一個(gè)工廠復(fù)制創(chuàng)建多個(gè)不同類型的對(duì)象，而不是只創(chuàng)建一個(gè) parser 對(duì)象。

具體代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public interface IOfficeParserFactory {

    IOfficeParser createParser();

    IOldOfficeParser createOldParser();
}

public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {

    @Override
    public IOfficeParser createParser() {
        return new ExcelParser();
    }

    @Override
    public IOldOfficeParser createOldParser() {
        return new DocParser();
    }
}

3.簡(jiǎn)單工廠和工廠方法區(qū)別

簡(jiǎn)單工廠：將創(chuàng)建不同對(duì)象的邏輯放在一個(gè)工廠類中。

工廠方法：將創(chuàng)建不同對(duì)象的邏輯放在不同工廠類中，先用一個(gè)工廠類的工廠類得到某個(gè)工廠，在某這個(gè)工廠來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。

這樣講區(qū)別就很明顯了，如果創(chuàng)建對(duì)象的邏輯比較復(fù)雜，要做各種初始化操作，這時(shí)候使用工廠方法，能夠?qū)?fù)雜的創(chuàng)建邏輯拆分到多個(gè)工廠類中;而創(chuàng)建對(duì)象的邏輯很簡(jiǎn)單，就沒(méi)必要額外創(chuàng)建多個(gè)工廠類，直接使用簡(jiǎn)單工廠即可。