程序员必知！工厂方法模式的实战应用与案例分析 - 程序员古德

工厂方法模式，作为创建型设计模式的一种，其核心意图是“定义一个创建对象的接口，但让子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类的实例化推迟到子类。”简单来说，工厂方法模式不直接生成具体对象，而是提供一种方式或接口供其他类调用以生成具体对象。

定义

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在软件开发中，我们经常需要创建各种各样的对象，有时候，创建一个对象可能涉及到复杂的逻辑或多个步骤，如果我们在代码里直接实例化这些对象，不仅会使业务逻辑变得混乱，还会给未来的维护和扩展带来麻烦。这时候，工厂方法模式就派上用场了，它能帮助我们将创建对象的逻辑与使用对象的逻辑分开，让业务逻辑更加清晰易懂，而且，当我们需要增加新的对象类型时，只需要简单地添加一个新的子类，而不需要去修改现有的代码。这符合了软件开发中的一个重要原则：开闭原则，即对扩展开放，对修改关闭。

此外，工厂方法模式还能隐藏对象的具体实现细节，客户端代码只需要和工厂的接口打交道，而不需要关心对象是如何被创建出来的。这样一来，即使对象的实现发生了变化，客户端代码也能不受影响，这无疑提高了系统的可维护性和可扩展性。

当有多个不同类型的对象需要创建时，工厂方法模式也能提供一个统一的创建接口给客户端使用，这使得客户端可以用一种一致的方式来创建各种对象，进一步简化了代码。工厂方法模式在实际应用中非常广泛，例如，在Spring框架中，BeanFactory就是一个典型的工厂方法模式的应用。通过BeanFactory，我们可以方便地管理和创建各种bean对象，大大提高了开发效率。

代码案例

程序员必知！单例模式的实战应用与案例分析 - 程序员古德

当我们希望将对象的创建逻辑和如何使用这些对象分开时，如果创建对象的步骤很复杂，或者在多处需要重复使用这套创建逻辑，工厂方法模式可以大显身手，它能帮助我们保持代码的整洁和易于维护，同时提高代码的重用性。又或者我们预见未来可能需要添加新的对象类型时，采用工厂方法模式意味着当需要新增对象类型时，我们只需添加新的工厂子类，而无需改动现有的代码，这恰恰符合了软件开发中的开闭原则。又或者我们希望隐藏对象的具体实现细节时，有时，客户端代码只需要知道如何与对象的抽象接口交互，而无需了解背后的具体实现，工厂方法模式能够帮助我们实现这一点，从而降低客户端代码与具体实现之间的紧密程度，使得代码更加灵活和可维护，如下两个代码案例：

反例

public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 直接实例化具体类  
        ConcreteProduct product = new ConcreteProduct();  
        product.operation();  
    }  
}  
  
class ConcreteProduct {  
    public void operation() {  
        // 具体产品的操作逻辑  
    }  
}

在上述代码中，客户端直接实例化了具体类 ConcreteProduct，这样做存在以下问题：

1. 如果需要新增其他类型的产品，需要修改客户端代码，违反了开闭原则。

2. 客户端代码与具体实现紧密耦合，不利于维护和扩展。

正例

public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 使用工厂方法创建产品对象  
        Product product = Factory.createProduct();  
        product.operation();  
    }  
}  
  
interface Product {  
    void operation(); // 产品接口  
}  
  
class ConcreteProduct implements Product {  
    @Override  
    public void operation() {  
        // 具体产品的操作逻辑  
    }  
}  
  
class Factory {  
    public static Product createProduct() {  
        // 返回具体产品的实例  
        return new ConcreteProduct();  
    }  
}

在上述代码中，我们定义了一个产品接口 Product 和一个具体产品类 ConcreteProduct，客户端通过调用工厂类 Factory 的静态方法 createProduct() 来创建产品对象，而无需关心具体产品的实例化过程。这样做的好处有：

1. 客户端代码与具体实现解耦，降低了耦合度。

2. 如果需要新增其他类型的产品，只需要新增相应的产品类和工厂方法即可，无需修改客户端代码，符合开闭原则。

3. 提高了代码的可维护性和可重用性。

核心总结

程序员必知！单例模式的实战应用与案例分析 - 程序员古德

工厂方法模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的接口，但具体创建哪个对象由子类来决定。这种设计模式的核心思想是将对象的创建和使用分离，提高了代码的可维护性和可重用性。

它适用于需要创建对象的逻辑与使用对象的逻辑分离的场景，以及需要应对未来扩展和隐藏具体实现的场景。通过使用工厂方法模式，我们可以降低客户端代码与具体实现的耦合度，提高代码的可维护性和可重用性。

在使用工厂方法模式时，我们需要定义一个抽象工厂类，负责创建和返回产品对象；同时还需要定义多个具体工厂子类，负责具体创建产品对象，这样，客户端只需要与抽象工厂类进行交互，而无需关心具体产品的实例化过程。