深入理解简单工厂模式与静态工厂方法模式在数据库与网络服务中的应用产品大全深圳市舒卷科技有限公司

在软件设计模式的学习中，创建型模式是构建灵活、可复用代码的基石。本文基于 wsndbbhh 的 CSDN 博客《数据库及计算机网络服务》中的相关笔记，对简单工厂模式（Simple Factory Pattern）及其变体——静态工厂方法模式（Static Factory Method Pattern）进行梳理与探讨，并分析其在数据库连接、网络服务等场景中的应用价值。

一、核心概念解析

1. 简单工厂模式
简单工厂模式，又称静态工厂方法模式（注意：此处的“静态”指方法为静态，但严格来说它与“静态工厂方法模式”在概念上存在细微差别，下文会详述），它不属于 GoF 23 种设计模式之一，而是一种编程习惯或基础模式。其核心思想是：定义一个工厂类，根据传入的参数，动态决定创建哪一种产品类的实例。

角色：
工厂角色：负责创建所有实例的逻辑，包含判断与实例化代码。

抽象产品角色：所有具体产品的父类或接口，定义了产品的公共方法。

具体产品角色：工厂创建的目标对象，实现了抽象产品接口。

优点：
封装创建逻辑：将对象的创建与使用分离，客户端无需关心对象的具体构建细节。

集中化管理：新增产品类型时，只需修改工厂类，符合“开闭原则”的一部分（对扩展开放，但对修改不完全封闭）。

缺点：
工厂职责过重：随着产品种类增加，工厂方法会变得臃肿（例如，庞大的 switch 或 if-else 语句）。

不符合开闭原则：增加新产品必须修改工厂类的逻辑。

2. 静态工厂方法模式
静态工厂方法模式，特指通过类的静态方法来创建对象，而不直接暴露构造函数。这是对简单工厂模式的一种常见实现方式，也常见于 JDK（如 Integer.valueOf(int)）及众多工具类中。

与简单工厂的关联与区别：
简单工厂模式强调的是“由一个工厂类负责所有产品的创建”，这个工厂类本身可能通过实例方法或静态方法实现。

静态工厂方法模式强调的是“创建方法本身是静态的”，它可能分散在各个产品类或工具类中，不一定会集中在一个工厂类里。

在实践中，我们常说的“简单工厂”经常用静态工厂方法来实现，因此两者常被混用，但侧重点不同。

优点：
方法名可读性强：静态方法可以有意义的名称（如 createConnection, getInstance），比直接调用构造函数更清晰。

可以控制实例：可以实现缓存、单例、返回子类等灵活控制，隐藏实现细节。

减少API复杂度：对于构造函数复杂的类，提供简化的创建入口。

二、在数据库与网络服务中的应用示例

以 wsndbbhh 博客中提到的场景为例，数据库连接和网络服务客户端都是典型的、需要根据不同配置或类型创建不同实现的对象。

场景一：数据库连接工厂

假设系统需要支持 MySQL、PostgreSQL 和 Oracle 三种数据库。我们可以定义一个 IDatabaseConnection 接口，并为每种数据库实现具体的连接类。使用简单工厂模式，可以创建一个 DatabaseConnectionFactory：

`java // 抽象产品 public interface IDatabaseConnection { void connect(); void executeQuery(String sql); }

// 具体产品
public class MySQLConnection implements IDatabaseConnection { / 实现细节 / }
public class PostgreSQLConnection implements IDatabaseConnection { / 实现细节 / }

// 简单工厂（使用静态方法）
public class DatabaseConnectionFactory {
public static IDatabaseConnection createConnection(String dbType) {
switch (dbType.toLowerCase()) {
case "mysql":
return new MySQLConnection();
case "postgresql":
return new PostgreSQLConnection();
// 可以方便地扩展新的数据库类型，但需要修改此处代码
default:
throw new IllegalArgumentException("Unsupported database type: " + dbType);
}
}
}

// 客户端使用
public class Client {
public void operateDatabase() {
IDatabaseConnection conn = DatabaseConnectionFactory.createConnection("mysql");
conn.connect();
// ... 其他操作
}
}
`

场景二：网络服务客户端工厂

对于不同的网络协议（如 HTTP、WebSocket、gRPC），我们可以创建统一的客户端接口，并使用静态工厂方法提供创建入口。

`java // 抽象产品 public interface INetworkClient { void sendRequest(String data); String receiveResponse(); }

// 具体产品
public class HttpClient implements INetworkClient { / 实现 / }
public class WebSocketClient implements INetworkClient { / 实现 / }

// 使用静态工厂方法模式（工厂逻辑可能更分散或集成在配置中）
public class NetworkClientFactory {
// 静态工厂方法
public static INetworkClient createClient(Protocol protocol) {
if (protocol == Protocol.HTTP) {
return new HttpClient();
} else if (protocol == Protocol.WEBSOCKET) {
return new WebSocketClient();
}
throw new IllegalArgumentException("Unsupported protocol");
}
}

public enum Protocol {
HTTP, WEBSOCKET, GRPC
}
`