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Design Pattern: Simple Factory 模式

Simple Factory模式（又稱Static Factory模式），一個Simple Factory生產成品，而對客戶端隱藏產品產生的細節，物件如何生成，生成前是否與其它物件建立依賴關係，客戶端皆不用理會，用以將物件生成方式之變化與客戶端程式碼隔離。

實作時定義一個產品介面（interface），並透過特定靜態方法來建立成品。

假設有一個音樂盒工廠，購買音樂盒的客人不用知道音樂盒是如何製作的，他只要知道如何播放音樂盒就可以了，以 UML 類別圖來表示以上的概念：

如上圖所示的，MusicBoxDemo代表了客戶的角色，它只依賴於IMusicBox介面，而不關心特定的實作，實際如何產生IMusicBox的實例由MusicBoxFactory完成，以一個簡單的程式來實現上面這個UML類別圖：

IMusicBox.java

public interface IMusicBox {
    public void play();
}

PianoBox.java

public class PianoBox implements IMusicBox {
    public void play() {
        System.out.println("撥放鋼琴音樂:)");
    }
}

ViolinBox.java

public class ViolinBox implements IMusicBox {
    public void play() {
        System.out.println("撥放小提琴音樂^_^");
    }
}

MusicBoxFactory.java

public class MusicBoxFactory {
    public static IMusicBox createMusicBox(String name) 
                               throws InstantiationException, 
                                      IllegalAccessException, 
                                      ClassNotFoundException {
        // 這邊使用的是Java的Reflection機制來產生實例
        // 不過客戶端不用管啦
        // 以後就算改變了這邊的程式，客戶端程式是不用更改的
        IMusicBox box = (IMusicBox) Class.forName(name).newInstance()

        // 也許您還會作一些對 box 的屬性設定之類的處理....
        // ...

        return box;
    }
}

MusicBoxDemo.java

public class MusicBoxDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        playMusicBox(MusicBoxFactory.createMusicBox("PianoBox"));
        playMusicBox(MusicBoxFactory.createMusicBox("ViolinBox"));
    }
    
    public static void playMusicBox(IMusicBox musicBox) {
        musicBox.play();
    }
}

由於客戶端只依賴於IMusicBox介面，所以即使您日後改變了createMusicBox()中的實作方式，對客戶端是一點影響也沒有的，白話來說，音樂盒製作方式會因技術進步而變，但不影響客戶如何操作音樂盒，因為客戶只要知道操作介面即可。

來看看Simple Factory的類別結構：

客戶只要面對Factory，客戶依賴於產品介面，產品的具體實作是可以與客戶隔開的，它們也是可以抽換的。

將Simple Factory的概念擴充，可以設計出各種物件皆通用的 Factory 類別，作為用來專門生成、組裝、管理物件的容器。