【设计模式系列】简单工厂模式
一、什么是简单工厂模式
简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种设计模式，其中包含一个工厂类，根据传入的参数不同，返回不同类的实例。这个工厂类封装了对象的创建逻辑，使得客户端代码可以从直接创建对象的复杂性中解放出来。
二、简单工厂模式的角色
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抽象产品（Product）：
- 定义了产品的接口或者抽象类，所有的具体产品类都应该实现这个接口或继承这个抽象类。
- 它规定了具体产品对象必须实现的接口。
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具体产品（Concrete Product）：
- 实现了抽象产品接口的具体产品类。
- 工厂模式创建的最终对象，是具体产品类的实例。
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抽象工厂（Creator）：
- 提供了一个创建产品的接口，用于创建和返回一个产品实例。
- 它可能包含一个或多个创建产品对象的方法。
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具体工厂（Concrete Creator）：
- 实现了抽象工厂接口的具体工厂类。
- 它负责实例化具体的产品对象，并且返回一个产品实例。
三、简单工厂模式的典型应用场景
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对象的创建需要灵活性： 当对象的创建依赖于多个条件，或者需要根据不同的输入参数来创建不同类型的对象时，工厂模式提供了一种灵活的方式来处理这些情况。
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创建对象成本较高： 当对象的创建过程中涉及到复杂的逻辑或者资源消耗较大时，使用工厂模式可以封装这些复杂的创建过程，使得客户端代码更加简洁。
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数据库连接池： 在需要创建数据库连接时，可以使用工厂模式来封装创建连接的过程，同时可以管理连接的生命周期。
四、简单工厂模式在StaticListableBeanFactory中的应用
StaticListableBeanFactory 是 Spring 框架中 BeanFactory 接口的一个具体实现，它是一种特殊类型的工厂，用于存储和管理 bean 的实例。在工厂模式中，工厂类负责创建对象，而在 StaticListableBeanFactory 中，这个对象就是 Spring 容器管理的 bean。这个工厂是一个静态的工厂，意味着它不基于 bean 的定义来动态创建 bean，而是在工厂初始化时就添加了所有 bean 的实例。
在工厂模式的应用中，StaticListableBeanFactory 扮演了以下几个角色：
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抽象工厂（Factory）：提供了一个接口或抽象类，定义了创建对象的方法。在
StaticListableBeanFactory中，这个接口是由BeanFactory提供的，它定义了getBean等方法来获取 bean 实例。 -
具体工厂（Concrete Factory）：实现了工厂接口的具体类，负责创建具体产品的对象。
StaticListableBeanFactory就是具体工厂的实现，它通过addBean方法静态地添加 bean 实例。 -
抽象产品（Product）：工厂模式中创建的对象。在 Spring 中，这些对象就是由
StaticListableBeanFactory管理的 bean。 -
具体产品（Concrete Product）：实现了产品接口的具体类。在 Spring 的上下文中，这些是由
StaticListableBeanFactory管理的具体 bean 实例。
StaticListableBeanFactory 在工厂模式中的应用特点如下：
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静态实例管理：
StaticListableBeanFactory存储的是 bean 的实例，而不是基于 bean 定义来动态创建实例。这意味着所有的 bean 必须在工厂初始化时就已经存在。 -
单例管理：
StaticListableBeanFactory只支持单例 bean，不支持原型（prototype）bean。这是因为它在初始化时就已经创建了 bean 的实例，并且存储起来供后续使用。 -
列表功能：由于实现了
ListableBeanFactory接口，StaticListableBeanFactory支持通过类型来检索 bean，这允许客户端代码可以通过类型来获取所有匹配的 bean 列表。 -
简单性：
StaticListableBeanFactory是一个简化版的 bean 工厂，它不支持 bean 的生命周期管理、依赖注入、bean 后处理等高级功能，因此适用于简单的应用场景。
下面是一个简单的示例，展示了如何使用 StaticListableBeanFactory 来实现工厂模式：
//抽象工厂
public interface BeanFactory {
<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;
Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
}
//具体工厂
public class StaticListableBeanFactory implements BeanFactory {
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
String beanName = BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name);
Object bean = this.beans.get(beanName);
if (bean == null) {
throw new NoSuchBeanDefinitionException(beanName,
"Defined beans are [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.beans.keySet()) + "]");
}
if (BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(bean instanceof FactoryBean)) {
throw new BeanIsNotAFactoryException(beanName, bean.getClass());
}
if (bean instanceof FactoryBean && !BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {
try {
return ((FactoryBean<?>) bean).getObject();
}
catch (Exception ex) {
throw new BeanCreationException(beanName, "FactoryBean threw exception on object creation", ex);
}
}
else {
return bean;
}
}
public void addBean(String name, Object bean) {
this.beans.put(name, bean);
}
}
// 具体产品
class MyBean {
public void doSomething() {
System.out.println("Doing something");
}
}
//客户端
public class StaticListableBeanFactoryExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建 StaticListableBeanFactory 实例
StaticListableBeanFactory beanFactory = new StaticListableBeanFactory();
// 创建一个具体的产品实例
MyBean myBean = new MyBean();
// 将产品实例添加到工厂中，关联一个名称
beanFactory.addBean("myBeanName", myBean);
// 从工厂中获取产品实例
MyBean bean = beanFactory.getBean("myBeanName", MyBean.class);
// 使用产品
bean.doSomething();
}
}
在这个示例中，MyBean 是具体产品，我们创建了它的一个实例，并将其添加到 StaticListableBeanFactory 中。然后，我们可以通过工厂的 getBean 方法来获取这个 bean 并使用它。这个过程展示了工厂模式的典型应用，即通过工厂来封装对象的创建过程，使得客户端代码更加简洁，并且解耦了对象的创建和使用。