1. 定义

简单工厂模式定义一个工厂类，提供获取对象的方法，根据入参的不同返回不同类的实例，通常被创建的实例对象都具有共同的父类，属于创建型模式。

在简单工厂模式中，包含3个角色，如下：

抽象产品角色：它作为要生产所有产品的抽象父类，封装了各种产品对象的共有方法，抽象产品角色的引入可以提高系统的灵活性，使得工厂类可以定义统一的返回值类型。
具体产品角色：它是简单工厂的创建产品，所有被工厂创建的对象都是抽象产品的子类实例。
工厂角色：工厂类是简单工厂模式的核心，负责实现创建产品的逻辑，它提供产品创建的方法，返回类型是抽象产品，可以被外部new，也可以通过工具类的形式调用。

2. 代码实现

简单工厂模式代码实现比较简单，我们举个例子，某个需求要求根据客户要求生产不同类型的笔，有铅笔，钢笔，毛笔。代码如下：

抽象的产品角色

// 1.抽象的产品角色
public abstract class Pen {
    // 共有的业务方法：书写
    protected abstract void write();
}

具体的产品角色

// 2.具体的产品角色-铅笔
class Pencil extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写铅笔字！");
    }
}
// 2.具体的产品角色-钢笔
class FountainPen extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写钢笔字！");
    }
}
// 2.具体的产品角色-毛笔
class BrushPen extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写毛笔字！");
    }
}

工厂角色

// 3.工厂角色
class PenFactory {
    // 生成具体产品角色的方法
    public static Pen createPen(String type) {
        switch (type) {
            case "pencil" :
                return new Pencil();
            case "fountainPen" :
                return new FountainPen();
            case "brushPen" :
                return new BrushPen();
            default:
                return null;
        }
    }
}

客户端

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Pen pencil = PenFactory.createPen("pencil");
        pencil.write();
        Pen fountainPen = PenFactory.createPen("fountainPen");
        fountainPen.write();
    }
}

3.UML类图

简单工厂模式的类图也比较简单，如下图：
在这里插入图片描述

4. 简单工厂模式的简化

有时候为了简化简单工厂模式，可以将抽象产品角色和工厂类结合，将生产具体产品的静态方法放在抽象产品角色中实现，代码如下：

// 1.抽象的产品角色
public abstract class Pen {
    // 共有的业务方法：书写
    protected abstract void write();
	// 生成具体产品的方法
    public static Pen createPen(String type) {
        switch (type) {
            case "pencil" :
                return new Pencil();
            case "fountainPen" :
                return new FountainPen();
            case "brushPen" :
                return new BrushPen();
            default:
                return null;
        }
    }
}

// 2.具体的产品角色-铅笔
class Pencil extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写铅笔字！");
    }
}
// 2.具体的产品角色-钢笔
class FountainPen extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写钢笔字！");
    }
}
// 2.具体的产品角色-毛笔
class BrushPen extends Pen {
    @Override
    protected void write() {
        System.out.println("写毛笔字！");
    }
}

// 3.客户端
class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Pen pencil = Pen.createPen("pencil");
        pencil.write();
        Pen fountainPen = Pen.createPen("fountainPen");
        fountainPen.write();
    }
}