初识设计模式——工厂模式(Factory Pattern)

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工厂模式(Factory Pattern)是一种创建型设计模式,其核心思想是将对象的创建逻辑与使用逻辑解耦,通过一个工厂类统一负责对象的实例化。它通过定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类,从而降低客户端与具体产品的耦合度。

结构组成

  • 抽象产品(Product):定义产品的公共接口或抽象类,声明产品的核心方法。
  • 具体产品(Concrete Product):实现抽象产品接口,提供具体的功能实现。
  • 抽象工厂(Creator):声明创建产品的抽象方法,通常是一个抽象类或接口。
  • 具体工厂(Concrete Creator):实现抽象工厂的创建方法,返回具体产品的实例。

工厂模式结构图

示例

工厂接口

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<?php

include './Claculator.php';
include './claculator/Add.php';
include './claculator/Divide.php';
include './claculator/Tract.php';
include './claculator/Ride.php';

interface Factory
{
static function createClaculator();
}

加法工厂

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<?php

class AddFactory implements Factory
{
public static function createClaculator()
{
return new Add();
}
}

减法工厂

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<?php

class TractFactory implements Factory
{
public static function createClaculator()
{
return new Tract();
}
}

乘法工厂

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<?php

class RideFactory implements Factory
{
public static function createClaculator()
{
return new Ride();
}
}

除法工厂

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<?php

class DivideFactory implements Factory
{
public static function createClaculator()
{
return new Divide();
}
}

计算接口

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<?php

Interface Claculator
{
function evaluate($numberA, $numberB);
}

加法计算类

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<?php

class Add implements Claculator
{
public function evaluate($numberA, $numberB)
{
return $numberA+$numberB;
}
}

减法计算类

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<?php

class Tract implements Claculator
{
public function evaluate($numberA, $numberB)
{
return $numberA-$numberB;
}
}

乘法计算类

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<?php

class Ride implements Claculator
{
public function evaluate($numberA, $numberB)
{
return $numberA*$numberB;
}
}

除法计算类

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<?php

class Divide implements Claculator
{
public function evaluate($numberA, $numberB)
{
if ($numberB==0)
return null;
return $numberA/$numberB;
}
}

客户端代码

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<?php

$numberA = isset($_GET['a'])?$_GET['a']:0;
$numberB = isset($_GET['b'])?$_GET['b']:0;
$type = isset($_GET['type'])?$_GET['type']:'+';

include './Factory.php';
include './factory/DivideFactory.php';
include './factory/AddFactory.php';
include './factory/TractFactory.php';
include './factory/RideFactory.php';

switch ($type) {
case '+':
$server = AddFactory::createClaculator();
break;
case '-':
$server = TractFactory::createClaculator();
break;
case '*':
$server = RideFactory::createClaculator();
break;
case '/':
$server = DivideFactory::createClaculator();
break;
case '':
$server = null;
break;
}
if (empty($server))
$result = 0;
else
$result = $server->evaluate($numberA, $numberB);

var_dump($result);

UML类图

UML类图

工厂模式的优缺点

优点

  1. 解耦创建与使用:客户端无需知道具体产品类的细节,只需通过工厂获取对象。
  2. 扩展性强:新增产品时只需添加新的具体产品和具体工厂,符合开闭原则。
  3. 符合单一职责原则:创建逻辑集中在工厂类,代码更清晰。

缺点

  1. 类数量增加:每个产品需对应一个具体工厂,可能导致系统复杂度上升。
  2. 抽象程度高:对于简单场景可能过度设计。

工厂模式与简单工厂模式的区别

工厂模式:强调 “通过子类扩展”,每个具体工厂负责创建一种产品,符合开闭原则。
简单工厂模式:所有产品创建逻辑集中在一个工厂类中,通过条件判断决定创建哪种产品,违背开闭原则。

总结

工厂模式是一种灵活且可扩展的对象创建方式,适用于需要动态扩展产品类型的场景。虽然会增加类的数量,但能有效降低代码耦合度,提升系统的可维护性。在实际开发中,需根据项目复杂度选择工厂方法或简单工厂模式。