工厂方法模式

工厂方法在一个特定的创建者（Creator）父类中提供了一个创建对象的接口，但是允许子类决定实例化的类。这种模式的目的是将实例化的过程推迟到子类中，以便在提供相同接口的情况下，允许子类选择实例化的类。

工厂方法将创建产品的代码与实际使用产品的代码分离。

结构

工厂方法示意图

工厂方法通常包括以下二者：

• 产品（Product）：产品是工厂方法创建的对象的接口或抽象基类。
• 创建者（Creator）：创建者是一个类，其中包含一个工厂方法，该方法返回一个产品对象。创建者的子类可以实现工厂方法以更改产品的类型。

而二者又拥有相应的实现，分别代表具体产品和具体的创建者。

应用场景

• 当构建一个类的对象却不知道对象的实际类型时
• 当创建对象时需要特定的逻辑，而该逻辑需要多态性时
• 当产品可能出现继承关系，而创建者希望通过同一接口创建所有产品时
  • 例如 UI 库（创建者）和按钮（产品）之间的关系

优缺点

优点

• 避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
• 单一职责原则。创建产品的逻辑被分离到一个单独的类中，这使得代码更容易维护。
• 开闭原则。对扩展开放，对修改关闭。可以在不更改现有代码的情况下引入新的产品类型。

缺点

• 可能会导致代码中的类数量激增，因为每个产品都需要一个具体的创建者类。这可能会使代码更难理解。

代码示例

下面的示例展示了一个简单的有关门的工厂方法。DoorFactory 是一个抽象的创建者，它定义了一个抽象的 create_door 工厂方法来创建 Door（门）对象，并提供了一个 deliver_door 方法来定义交付门的通用流程。

IronDoorFactory 和 WoodenDoorFactory 是具体的创建者，它们分别实现了 create_door 方法，以创建特定类型的门（IronDoor 和 WoodenDoor）。

Door 是产品接口，IronDoor 和 WoodenDoor 是具体的产品。

客户端代码通过与 DoorFactory 交互来获取一个门对象，而无需关心具体是哪个工厂在生产，也无需知道具体创建了哪种类型的门。这使得添加新的门类型变得容易，而不会影响客户端代码。