【工厂方法模式】工厂方法模式是一种常用的创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪一个类。工厂方法将对象的创建与使用解耦，提高了系统的灵活性和可扩展性。
一、核心思想
工厂方法模式的核心在于“延迟绑定”或“动态绑定”，即在运行时根据不同的条件选择不同的具体类进行实例化。这种模式通过抽象工厂类定义创建对象的接口，而具体的对象创建则由子类来实现。
二、适用场景
| 场景描述 | 说明 |
| 多种类型对象需要创建 | 当系统中存在多个不同类型的对象，且它们的创建逻辑较为复杂时，适合使用工厂方法模式。 |
| 需要解耦对象的创建与使用 | 工厂方法模式可以将对象的创建过程封装起来，使得客户端代码不需要知道具体的类名。 |
| 系统需具备良好的扩展性 | 当系统未来可能增加新的产品类时，工厂方法模式可以让新增产品无需修改已有代码。 |
三、结构组成
| 组件 | 说明 |
| 抽象工厂（Creator） | 定义创建产品的接口，通常是一个抽象类或接口。 |
| 具体工厂（Concrete Creator） | 实现抽象工厂的接口，负责创建具体的产品对象。 |
| 抽象产品（Product） | 定义产品的公共接口或抽象类。 |
| 具体产品（Concrete Product） | 实际被创建的对象，继承自抽象产品。 |
四、优点
| 优点 | 说明 |
| 解耦性强 | 客户端代码与具体产品类解耦，提高系统的灵活性。 |
| 扩展性好 | 新增产品类时，只需添加新的具体工厂类，无需修改现有代码。 |
| 符合开闭原则 | 对扩展开放，对修改关闭。 |
五、缺点
| 缺点 | 说明 |
| 增加系统复杂度 | 引入了更多的类和接口，增加了系统的复杂性。 |
| 代码冗余 | 每个具体产品都需要一个对应的工厂类，可能导致重复代码。 |
| 不适用于简单对象 | 对于简单的对象创建，使用工厂方法模式反而显得繁琐。 |
六、示例代码（Java）
```java
// 抽象产品
interface Product {
void use();
}
// 具体产品A
class ProductA implements Product {
public void use() {
System.out.println("使用产品A");
}
}
// 具体产品B
class ProductB implements Product {
public void use() {
System.out.println("使用产品B");
}
}
// 抽象工厂
abstract class Creator {
public abstract Product factoryMethod();
}
// 具体工厂A
class CreatorA extends Creator {
public Product factoryMethod() {
return new ProductA();
}
}
// 具体工厂B
class CreatorB extends Creator {
public Product factoryMethod() {
return new ProductB();
}
}
// 客户端调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Creator creator = new CreatorA();
Product product = creator.factoryMethod();
product.use(); // 输出：使用产品A
}
}
```
七、总结
工厂方法模式是一种有效的对象创建方式，特别适合需要动态创建不同类型对象的场景。它通过引入工厂类来封装对象的创建逻辑，提升了系统的灵活性和可维护性。虽然它会增加一定的类数量，但在大型系统中能够显著提升代码的可扩展性和可读性。