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工廠方法模式通過(guò)面向?qū)ο蠓庋b了對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程，實(shí)現(xiàn)低耦合、高內(nèi)聚的代碼，給系統(tǒng)提供了靈活的產(chǎn)品擴(kuò)展方式，是非常流行與常用的設(shè)計(jì)模式。

1寫在前面

前面寫到簡(jiǎn)單工廠模式雖然比較簡(jiǎn)單，將實(shí)例的創(chuàng)建和使用分類，客戶端只需使用由工廠類創(chuàng)建的對(duì)象即可，無(wú)需關(guān)心對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。但是這個(gè)系統(tǒng)仍然存在問題：

(相關(guān)資料圖)

1）工廠類過(guò)于龐大，包含了大量的if判斷語(yǔ)句代碼，導(dǎo)致維護(hù)和測(cè)試難度增加；

2）當(dāng)前只存在一個(gè)工廠類，在需要添加新產(chǎn)品時(shí)，由于靜態(tài)工廠方法通過(guò)傳入?yún)?shù)創(chuàng)建不同的產(chǎn)品，必須修改工廠了的源碼，違背了開閉原則。

對(duì)此，需要對(duì)簡(jiǎn)單工廠模式進(jìn)行優(yōu)化，使其具有更好的靈活性和擴(kuò)展性。這也是工廠方法模式的由來(lái)。

2工廠方法模式

工廠方法模式(Factory Method Pattern)是簡(jiǎn)單工廠模式的進(jìn)一步抽象和推廣。在工廠方法模式中，不再提供一個(gè)統(tǒng)一的工廠類來(lái)創(chuàng)建所有的產(chǎn)品對(duì)象，而是針對(duì)不同產(chǎn)品提供不同的工廠，使每個(gè)工廠只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。

工廠方法模式，是對(duì)簡(jiǎn)單工廠模式進(jìn)行重構(gòu)，即定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪個(gè)類。工廠方法使一個(gè)類的實(shí)例化延遲到其子類。

工廠方法模式包含以下主要角色：

抽象工廠(Abstract Factory)：提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，調(diào)用者通過(guò)它訪問產(chǎn)品。具體工廠(ConcreteFactory)：實(shí)現(xiàn)了抽象工廠接口，完成具體產(chǎn)品的創(chuàng)建。抽象產(chǎn)品(Product)：定義了產(chǎn)品的規(guī)范，描述了產(chǎn)品的主要特性和功能。具體產(chǎn)品(ConcreteProduct)：實(shí)現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口，由具體工廠來(lái)創(chuàng)建，它同具體工廠之間往往存在依賴關(guān)系。

工廠方法模式的主要優(yōu)點(diǎn)：

封裝了產(chǎn)品創(chuàng)建過(guò)程，調(diào)用者只需關(guān)心所需產(chǎn)品類型。實(shí)現(xiàn)了開閉原則，增加新產(chǎn)品無(wú)需修改之前工廠類代碼。調(diào)用者無(wú)需知道產(chǎn)品類名，實(shí)現(xiàn)解耦，符合依賴倒轉(zhuǎn)原則。易于擴(kuò)展新產(chǎn)品，滿足開閉原則，增加新產(chǎn)品僅需新增一個(gè)具體產(chǎn)品類和具體工廠類，無(wú)需修改現(xiàn)存代碼。

可能的缺點(diǎn)：

每增加一個(gè)產(chǎn)品就需要增加一個(gè)具體工廠，導(dǎo)致系統(tǒng)中類的個(gè)數(shù)成倍增加。復(fù)雜產(chǎn)品需要對(duì)應(yīng)復(fù)雜工廠類，不易維護(hù)。

3工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)

我們使用 Typescript 代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠方法模式：

首先定義抽象產(chǎn)品類和具體產(chǎn)品類：

interface Food {  getType(): string;}class Hamburger implements Food {  getType() {    return "Hamburger";  }}class Hotdog implements Food {  getType() {    return "Hotdog";  }}

然后是抽象工廠類和具體工廠類：

abstract class FoodFactory {  abstract createFood(): Food;}class HamburgerFactory extends FoodFactory {  createFood() {    return new Hamburger();  }}class HotdogFactory extends FoodFactory {  createFood() {    return new Hotdog();  }}

客戶端代碼：

const hamburgerFactory = new HamburgerFactory();const hamburger = hamburgerFactory.createFood();const hotdogFactory = new HotdogFactory();const hotdog = hotdogFactory.createFood();

客戶端通過(guò)具體工廠來(lái)獲取需要的產(chǎn)品，不關(guān)心實(shí)際產(chǎn)品類名。

在抽象工廠中使用泛型

我們可以使用泛型來(lái)定義產(chǎn)品類型：

interface FoodFactory {  createFood(): T; }// 實(shí)現(xiàn)時(shí)指定泛型class HamburgerFactory implements FoodFactory {  // ...}

這樣可以使工廠方法返回類型更加明確。

將工廠抽象成函數(shù)

工廠方法也可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)為函數(shù):

function createFood(type: "Hamburger" | "Hotdog") {  switch(type) {    case "Hamburger":       return new Hamburger();    case "Hotdog":      return new Hotdog();  }}

這種方式更簡(jiǎn)單，降低了代碼的復(fù)雜度，但缺少面向?qū)ο蟮撵`活性。

工廠方法模式 vs 簡(jiǎn)單工廠模式

簡(jiǎn)單工廠模式中工廠類負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建；而工廠方法模式中每一個(gè)具體工廠類只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的一個(gè)產(chǎn)品，它將產(chǎn)品的創(chuàng)建推遲到子類。

兩者區(qū)別主要在:

簡(jiǎn)單工廠中，工廠類負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品創(chuàng)建。工廠方法中，每個(gè)具體工廠只負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。工廠方法模式更加靈活，易擴(kuò)展，但創(chuàng)建對(duì)象較多。

簡(jiǎn)單工廠適合產(chǎn)品種類少的情況，工廠方法適合產(chǎn)品不斷擴(kuò)展的場(chǎng)景。

應(yīng)用實(shí)例：游戲工廠

我們可以使用工廠方法模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)游戲工廠，用于生成不同類型的游戲?qū)ο蟆?/p>

首先是游戲基類和具體游戲類：

interface Game {  start()；}class RPG implements Game {  start() {    console.log("Starting RPG game");  } }class MMORPG implements Game {  start() {    console.log("Starting MMORPG game");  }}

然后是抽象工廠和具體工廠：

abstract class GameFactory {  abstract createGame(): Game;}class RPGFactory extends GameFactory {  createGame() {    return new RPG();  }}class MMORPGFactory extends GameFactory {  createGame() {   return new MMORPG();   }}

客戶端代碼：

const rpgFactory = new RPGFactory();const rpgGame = rpgFactory.createGame();rpgGame.start();const mmorpgFactory = new MMORPGFactory();const mmorpgGame = mmorpgFactory.createGame();mmorpgGame.start();

客戶端只需要關(guān)心游戲類型，而不關(guān)心具體類名。

4總結(jié)

工廠方法模式是一種廣泛使用的設(shè)計(jì)模式，它具有以下核心特點(diǎn):

抽象工廠類負(fù)責(zé)定義創(chuàng)建對(duì)象的接口，而由子類實(shí)現(xiàn)CreateObject方法，實(shí)現(xiàn)了責(zé)任分解。每個(gè)具體工廠類只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的一個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)工廠類對(duì)應(yīng)一個(gè)產(chǎn)品類。調(diào)用者只需要關(guān)心所需產(chǎn)品的類型，無(wú)需知道產(chǎn)品類名，實(shí)現(xiàn)了解耦。易于擴(kuò)展新產(chǎn)品，滿足開閉原則，當(dāng)新增產(chǎn)品時(shí)只要增加一個(gè)具體工廠和產(chǎn)品類，無(wú)需修改之前代碼。典型應(yīng)用場(chǎng)景是針對(duì)同一抽象產(chǎn)品類有多個(gè)具體產(chǎn)品類的情況，而系統(tǒng)需要根據(jù)環(huán)境情況動(dòng)態(tài)獲得不同的具體產(chǎn)品對(duì)象。相比簡(jiǎn)單工廠模式，工廠方法模式更加靈活，易擴(kuò)展，但創(chuàng)建對(duì)象較多。

綜上，工廠方法模式通過(guò)面向?qū)ο蠓庋b了對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程，實(shí)現(xiàn)低耦合、高內(nèi)聚的代碼，給系統(tǒng)提供了靈活的產(chǎn)品擴(kuò)展方式，是非常流行與常用的設(shè)計(jì)模式。