我们知道工厂模式有三兄弟，通常我们说的工厂模式指的是工厂方法模式，它的应用频率最高。本篇博客分享的简单工厂模式是工厂方法模式的“小弟”，确切的来讲它不属于设计模式，而是一种方法。此外，工厂方法模式还有一位“大哥”——抽象工厂模式。
今天我们来分享一下简单工厂模式的一些情况，以及它在Android源码中的应用。
定义
简单工厂模式是类的创建模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。
结构
简单工厂模式所涉及到的角色：
- Product（抽象产品角色）：产品的通用接口，定义产品的行为。
- ConcreteProduct（具体产品角色）：具体产品类，实现了Product接口。
- Creator（工厂角色）：工厂类，通过静态工厂方法factoryMethord来创建对象。
实现
抽象产品角色
abstract class Product {
//所有产品类的公共业务方法
public void methodSame() {
//公共方法的实现
}
//声明抽象业务方法
public abstract void methodDiff();
}
具体产品角色
class ConcreteProduct extends Product {
//实现业务方法
public void methodDiff() {
//业务方法的实现
}
}
工厂角色
class Creator {
//静态工厂方法
public static Product getProduct(String arg) {
Product product = null;
if (arg.equalsIgnoreCase("A")) {
product = new ConcreteProductA();
//初始化设置product
}
else if (arg.equalsIgnoreCase("B")) {
product = new ConcreteProductB();
//初始化设置product
}
return product;
}
}
使用场景
在以下情况下可以考虑使用简单工厂模式：
- 工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
- 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。
优点
工厂类包含必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。
客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度减少使用者的记忆量。
缺点
- 系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
- 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
Android中简单工厂模式的应用
在Android中我们了解的使用到了简单工厂方法的地方有Bitmap对象的获取、Fragment创建等。接下来我们分开看一下。
Bitmap源码分析
首先来说我们是不能通过new方法来创建Bitmap对象的，因为从源码中可以看到Bitmap的类名是通过final来修饰的。
接下来我们随便找个入口开始看，比如：
Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeFile(String pathName);
我们把源码中的调用关系找出来，如下
public static Bitmap decodeFile(String pathName) {
return decodeFile(pathName, null);
}
public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) {
Bitmap bm = null;
InputStream stream = null;
try {
stream = new FileInputStream(pathName);
bm = decodeStream(stream, null, opts);
} catch (Exception e) {
/* do nothing.
If the exception happened on open, bm will be null.
*/
Log.e("BitmapFactory", "Unable to decode stream: " + e);
} finally {
if (stream != null) {
try {
stream.close();
} catch (IOException e) {
// do nothing here
}
}
}
return bm;
}
public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts) {
// we don't throw in this case, thus allowing the caller to only check
// the cache, and not force the image to be decoded.
if (is == null) {
return null;
}
Bitmap bm = null;
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_GRAPHICS, "decodeBitmap");
try {
if (is instanceof AssetManager.AssetInputStream) {
final long asset = ((AssetManager.AssetInputStream) is).getNativeAsset();
bm = nativeDecodeAsset(asset, outPadding, opts);
} else {
bm = decodeStreamInternal(is, outPadding, opts);
}
if (bm == null && opts != null && opts.inBitmap != null) {
throw new IllegalArgumentException("Problem decoding into existing bitmap");
}
setDensityFromOptions(bm, opts);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_GRAPHICS);
}
return bm;
}
private static native Bitmap nativeDecodeStream(InputStream is, byte[] storage,
Rect padding, Options opts);
/**
* Set the newly decoded bitmap's density based on the Options.
*/
private static void setDensityFromOptions(Bitmap outputBitmap, Options opts) {
if (outputBitmap == null || opts == null) return;
final int density = opts.inDensity;
if (density != 0) {
outputBitmap.setDensity(density);
final int targetDensity = opts.inTargetDensity;
if (targetDensity == 0 || density == targetDensity || density == opts.inScreenDensity) {
return;
}
byte[] np = outputBitmap.getNinePatchChunk();
final boolean isNinePatch = np != null && NinePatch.isNinePatchChunk(np);
if (opts.inScaled || isNinePatch) {
outputBitmap.setDensity(targetDensity);
}
} else if (opts.inBitmap != null) {
// bitmap was reused, ensure density is reset
outputBitmap.setDensity(Bitmap.getDefaultDensity());
}
}
我们来分析一下调用过程，可以看到decodeFile(String pathName)调用的是decodeFile(String pathName, Options opts)，在两个参数的decodeFile方法中又去调用了decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts)方法，然后最终调用nativeDecodeAsset或者nativeDecodeStream来构建Bitmap对象，这两个都是native方法(Android中使用Skia库来解析图像 )。再经过setDensityFromOptions方法的一些设置解码密度之类的操作，返回我们要的Bitmap对象。
/**
* Creates Bitmap objects from various sources, including files, streams, and byte-arrays.
*/
看下BitmapFactory的注释我们可以看到，这个工厂支持从不同的资源创建Bitmap对象，包括files, streams, 和byte-arrays，但是调用关系都大同小异。
Fragment创建
有时候，为了简化简单工厂模式，我们可以将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移至抽象产品类中。Fragment的创建使用简单工厂方法没有抽象产品类，所以工厂类放到了实现产品类中。
在AndroidStudio中输入newInstance会自动补全Fragment的简单工厂方法。
public static TasksFragment newInstance() {
Bundle args = new Bundle();
TasksFragment fragment = new TasksFragment();
fragment.setArguments(args);
return fragment;
}
使用静态工厂方法，将外部传入的参数可以通过Fragment.setArgument保存在它自己身上，这样我们可以在Fragment.onCreate(…)调用的时候将这些参数取出来。
这样写有什么好处呢？
避免了在创建Fragment的时候无法在类外部知道所需参数的问题。
Fragment推荐使用setArguments来传递参数，避免在横竖屏切换的时候Fragment自动调用自己的无参构造函数，导致数据丢失。
