简单工厂模式是一种创建型设计模式，它通过一个专门的类（即工厂类）负责创建对象，从而将对象的创建过程与客户端代码解耦。简单工厂模式的核心在于提供一个统一的入口，接收外界请求并根据请求参数返回相应的对象实例，隐藏了对象的具体创建细节。
一、简单工厂模式的结构
简单工厂模式涉及以下几个角色：
工厂类（Factory）：这是模式的核心，它负责创建具体的产品对象。通常包含一个静态工厂方法，根据传入的参数判断应该创建何种产品对象，并返回该对象的实例。
抽象产品（Abstract Product）：定义了产品对象的公共接口，通常是一个接口或抽象类，包含了所有具体产品必须实现的方法。
具体产品（Concrete Products）：实现了抽象产品的接口，代表了可创建的不同产品对象。每个具体产品对应工厂类中的一个特定产品类型。
二、简单工厂模式的工作原理
当客户端需要创建一个产品对象时，不直接调用具体产品类的构造函数，而是通过调用工厂类的静态工厂方法。工厂方法根据传入的参数（如产品类型标识）决定应该实例化哪个具体产品类，并返回该对象的实例。客户端只知道传入参数和抽象产品接口，无需关心产品对象的实际创建过程。
三、Java示例
假设甜品店可以制作绿豆沙和芝麻糊两种甜品。我们可以创建一个甜品（Dessert）接口和两个具体甜品类（MungBeanSoup、BlackSesamePaste），再使用一个甜品工厂（DessertFactory）来创建甜品。
// 抽象产品（Abstract Product）
public interface Dessert {
String getName();
}
// 具体产品（Concrete Products）
public class MungBeanSoup implements Dessert {
@Override
public String getName() {
return "绿豆沙";
}
}
public class BlackSesamePaste implements Dessert {
@Override
public String getName() {
return "芝麻糊";
}
}
// 工厂类（Factory）
public class DessertFactory {
public static Dessert createDessert(String type) {
if ("绿豆沙".equals(type)) {
return new MungBeanSoup();
} else if ("芝麻糊".equals(type)) {
return new BlackSesamePaste();
} else {
throw new IllegalArgumentException("无法识别的甜品类型");
}
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Dessert dessert = DessertFactory.createDessert("绿豆沙");
System.out.println("制作了一份：" + dessert.getName());
}
}
在这个示例中，DessertFactory是简单工厂，createDessert方法是静态工厂方法。客户端通过传递字符串参数指定要创建的甜品种类，工厂根据参数返回相应的甜品实例。
四、简单工厂模式的问题
虽然简单工厂模式简化了对象的创建过程，但它也存在一些局限性和潜在问题：
违反开闭原则：当需要添加新的产品类型时，必须修改工厂类的代码，增加新的分支判断。这意味着每次扩展产品集时，都需要修改工厂类，违反了开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。随着产品种类的增多，工厂类可能会变得庞大且难以维护。
集中式逻辑：所有的产品创建逻辑都集中在工厂类中，如果创建过程复杂或者有大量产品类型，会导致工厂类的职责过重，不易于理解和测试。
无法应对复杂的创建条件：当产品创建逻辑依赖于复杂的逻辑判断或需要访问外部资源时，简单工厂模式可能无法优雅地处理这些情况，需要引入更复杂的设计。
不符合单一职责原则：工厂类除了负责创建对象外，还承担了识别产品类型的任务，这可能导致职责不单一，增加了代码的耦合度。
综上所述，简单工厂模式适用于产品种类相对较少且创建逻辑较为简单的情况。当系统需要支持灵活的产品扩展且遵循开闭原则时，可能需要考虑使用工厂方法模式或抽象工厂模式来替代。