工厂模式内容补充理解

简单工厂模式的扩展

Q

1. 简单工厂模式的简化：在有些情况下工厂类可以由抽象产品角色扮演，一个抽象产品类同时也是子类的工厂，也就是说把静态工厂方法写到抽象产品类中。
2. 有些情况下，产品本身只提供一两个方法，此时抽象产品可以和简单工厂进行角色合并。啥意思？举个例子，没理解

这两段话描述的是简单工厂模式的一种变体，也就是说在一些特定的情况下，简单工厂模式的结构可以进一步简化。具体来说，就是将工厂方法放入抽象产品类中，让抽象产品类既扮演产品角色，也扮演工厂角色。这种做法通常适用于产品类结构简单，功能相对单一的场景。下面通过一个例子来解释这个概念。

A

示例：图形绘制

假设我们有一个绘图应用，需要绘制不同类型的图形，如圆形、正方形等。每种图形都有自己特定的绘制方法。这里，图形（Shape）是一个抽象概念，具体的圆形（Circle）和正方形（Square）是具体的实现。

不使用简化的简单工厂模式

首先看传统的简单工厂模式实现：

// 抽象产品类
abstract class Shape {
    abstract void draw();
}

// 具体产品类：圆形
class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

// 具体产品类：正方形
class Square extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a square");
    }
}

// 简单工厂类
class ShapeFactory {
    static Shape getShape(String type) {
        if (type == null) {
            return null;
        }
        if (type.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {
            return new Square();
        }
        return null;
    }
}

使用简化的简单工厂模式

现在，按照你提到的简化，我们将工厂方法直接放入抽象产品类中：

// 抽象产品类同时扮演工厂角色
abstract class Shape {
    abstract void draw();
    
    // 静态工厂方法
    static Shape getShape(String type) {
        if (type == null) {
            return null;
        }
        if (type.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {
            return new Square();
        }
        return null;
    }
}

// 具体产品类：圆形
class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

// 具体产品类：正方形
class Square extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a square");
    }
}

在这个简化后的模式中，Shape 类既定义了产品的接口（draw 方法），也提供了一个静态的工厂方法（getShape 方法）来根据类型创建具体的产品实例。这种做法简化了结构，减少了类的数量，特别适合那些产品类比较简单、数量不多的场景。这样，客户端只需要与Shape类交互即可获取具体的图形实例并调用其绘制方法，无需直接与具体的图形类或单独的工厂类交互，从而简化了客户端的使用复杂度。

Q

我有两个问题，那Square也会有getShape这个方法吗？那不是乱了吗？另外实体类可以调用静态方法吗？Shape是抽象类可以被实例化吗？

A

你提出的问题非常好，让我们逐一解答：

1. Square类会有getShape这个方法吗？

在Java中（以及很多其他面向对象的编程语言中），静态方法属于类级别的方法，而不是实例级别的方法。当我们在抽象类中定义一个静态方法时，这个方法可以被类直接调用，而不是由类的实例调用。因此，虽然Square继承自Shape，它继承的是Shape的非静态行为和属性。静态方法getShape可以通过类名直接调用，如Shape.getShape("CIRCLE")，而不是通过一个Shape或Square的实例来调用。

所以，从概念上讲，Square类并不会“拥有”getShape方法。getShape是属于Shape类的，尽管Square是Shape的一个子类。这并不会导致混乱，因为静态方法的调用总是明确指向它们所属的类。

1. 实体类可以调用静态方法吗？

实体类（或者说任何类）可以调用静态方法，但调用方式与实例方法不同。静态方法通过类本身来调用，而不是通过类的实例。这意味着，即使你有一个Shape类的实例，你也应该使用类名来调用静态方法，比如Shape.getShape("CIRCLE")，而不是使用实例来调用。这是因为静态方法不依赖于类的任何特定实例。

1. Shape是抽象类可以被实例化吗？

抽象类不能被直接实例化。抽象类的目的是为其他类提供一个共同的、被继承的类型框架，定义一些可以在多个子类中共享的方法和属性。你不能创建一个抽象类Shape的实例，但你可以创建它的子类（如Circle和Square）的实例，这些子类提供了抽象方法的具体实现。静态方法getShape提供了一种机制，允许你根据输入的参数类型创建并返回具体子类的实例，而无需直接实例化抽象类。

简而言之，虽然Shape是一个抽象类且不能被实例化，但Shape类中的静态方法getShape提供了一种创建和返回Shape子类实例的方式，而这一切并不需要直接实例化抽象类Shape本身。