工厂模式创建对象的艺术与设计之道产品大全郑州物流广告有限公司

在软件工程的世界里，设计模式是解决特定问题的经典模板。其中，工厂模式（Factory Pattern）作为创建型模式的代表，以其优雅的封装性和强大的扩展性，成为构建灵活、可维护代码的重要基石。

什么是工厂模式？

工厂模式的核心思想是：将对象的创建过程从直接调用构造函数的硬编码方式中解耦出来，交由一个专门的“工厂”类来负责。这样，客户端代码无需关心具体对象的创建细节，只需通过工厂接口获取所需对象即可。

想象一下汽车制造：消费者不必知道发动机如何铸造、底盘如何焊接，只需告诉汽车工厂“我需要一辆SUV”，工厂就会交付成品。工厂模式在软件中扮演着类似的角色。

为何需要工厂模式？

直接使用 new 关键字创建对象看似简单，但随着系统演进会暴露诸多问题：

违反开闭原则：当需要新增产品类型时，必须修改所有创建该对象的代码。
代码重复：复杂的对象初始化逻辑散落在各处。
依赖具体类：客户端代码与具体实现类紧密耦合，难以替换或扩展。

工厂模式通过引入抽象层，完美解决了这些问题。

工厂模式的三种形态

1. 简单工厂模式（Simple Factory）

最简单直接的实现方式，通过一个静态方法根据传入参数返回不同产品。

`java // 产品接口 interface Car { void drive(); }

// 具体产品
class Sedan implements Car {
public void drive() { System.out.println("驾驶轿车"); }
}

class SUV implements Car {
public void drive() { System.out.println("驾驶SUV"); }
}

// 简单工厂
class CarFactory {
public static Car createCar(String type) {
switch(type) {
case "sedan": return new Sedan();
case "suv": return new SUV();
default: throw new IllegalArgumentException("未知车型");
}
}
}

// 使用
Car car = CarFactory.createCar("suv");
car.drive();
`

优点：结构简单，易于理解。
缺点：违反开闭原则，新增产品需要修改工厂方法。

2. 工厂方法模式（Factory Method）

定义一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。

`java // 抽象工厂 abstract class CarFactory { public abstract Car createCar(); public void deliver() { Car car = createCar(); car.drive(); System.out.println("车辆交付完成"); } }

// 具体工厂
class SedanFactory extends CarFactory {
public Car createCar() {
return new Sedan();
}
}

class SUVFactory extends CarFactory {
public Car createCar() {
return new SUV();
}
}

// 使用
CarFactory factory = new SUVFactory();
factory.deliver();
`

优点：完全遵循开闭原则，新增产品只需添加新工厂类。
缺点：类的数量会成对增加（每个产品对应一个工厂）。

3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）

抽象工厂提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。这是工厂方法模式的升级版，用于创建产品族。

`java // 抽象产品族 interface Engine { void start(); }

interface Wheel {
void rotate();
}

// 具体产品族A：经济型
class EconomyEngine implements Engine {
public void start() { System.out.println("经济型发动机启动"); }
}

class EconomyWheel implements Wheel {
public void rotate() { System.out.println("经济型轮胎转动"); }
}

// 具体产品族B：豪华型
class LuxuryEngine implements Engine {
public void start() { System.out.println("豪华型发动机启动"); }
}

class LuxuryWheel implements Wheel {
public void rotate() { System.out.println("豪华型轮胎转动"); }
}

// 抽象工厂
interface CarPartsFactory {
Engine createEngine();
Wheel createWheel();
}

// 具体工厂
class EconomyCarFactory implements CarPartsFactory {
public Engine createEngine() { return new EconomyEngine(); }
public Wheel createWheel() { return new EconomyWheel(); }
}

class LuxuryCarFactory implements CarPartsFactory {
public Engine createEngine() { return new LuxuryEngine(); }
public Wheel createWheel() { return new LuxuryWheel(); }
}

// 客户端
class CarAssembler {
private Engine engine;
private Wheel wheel;

public CarAssembler(CarPartsFactory factory) {
this.engine = factory.createEngine();
this.wheel = factory.createWheel();
}

public void assemble() {
engine.start();
wheel.rotate();
System.out.println("汽车组装完成！");
}
}
`