定義：定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類，工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。
類型：創建類模式
類圖：
工廠方法模式代碼
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interface IProduct { public void productMethod(); } class Product implements IProduct { public void productMethod() { System.out.println("產品"); } } interface IFactory { public IProduct createProduct(); } class Factory implements IFactory { public IProduct createProduct() { return new Product(); } } public class Client { public static void main(String[] args) { IFactory factory = new Factory(); IProduct prodect = factory.createProduct(); prodect.productMethod(); } } |
工廠模式：
首先需要說一下工廠模式。工廠模式根據抽象程度的不同分為三種：簡單工廠模式（也叫靜態工廠模式）、本文所講述的工廠方法模式、以及抽象工廠模式。工廠模式是編程中經常用到的一種模式。它的主要優點有：
可以使代碼結構清晰，有效地封裝變化。在編程中，產品類的實例化有時候是比較復雜和多變的，通過工廠模式，將產品的實例化封裝起來，使得調用者根本無需關心產品的實例化過程，只需依賴工廠即可得到自己想要的產品。
對調用者屏蔽具體的產品類。如果使用工廠模式，調用者只關心產品的接口就可以了，至于具體的實現，調用者根本無需關心。即使變更了具體的實現，對調用者來說沒有任何影響。
降低耦合度。產品類的實例化通常來說是很復雜的，它需要依賴很多的類，而這些類對于調用者來說根本無需知道，如果使用了工廠方法，我們需要做的僅僅是實例化好產品類，然后交給調用者使用。對調用者來說，產品所依賴的類都是透明的。
工廠方法模式：
通過工廠方法模式的類圖可以看到，工廠方法模式有四個要素：
工廠接口。工廠接口是工廠方法模式的核心，與調用者直接交互用來提供產品。在實際編程中，有時候也會使用一個抽象類來作為與調用者交互的接口，其本質上是一樣的。
工廠實現。在編程中，工廠實現決定如何實例化產品，是實現擴展的途徑，需要有多少種產品，就需要有多少個具體的工廠實現。
產品接口。產品接口的主要目的是定義產品的規范，所有的產品實現都必須遵循產品接口定義的規范。產品接口是調用者最為關心的，產品接口定義的優劣直接決定了調用者代碼的穩定性。同樣，產品接口也可以用抽象類來代替，但要注意最好不要違反里氏替換原則。
產品實現。實現產品接口的具體類，決定了產品在客戶端中的具體行為。
工廠方法模式的優點：
1. 良好的封裝性，降低模塊間的耦合；
2. 面向產品接口，屏蔽產品類。
3. 典型的解耦框架。高層模塊只需要知道產品的抽象類。
4. 符合迪米特法則、依賴倒置原則、里氏替換原則。
適用場景：
不管是簡單工廠模式，工廠方法模式還是抽象工廠模式，他們具有類似的特性，所以他們的適用場景也是類似的。
首先，作為一種創建類模式，在任何需要生成復雜對象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是復雜對象適合使用工廠模式，而簡單對象，特別是只需要通過new就可以完成創建的對象，無需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個工廠類，會增加系統的復雜度。
其次，工廠模式是一種典型的解耦模式，迪米特法則在工廠模式中表現的尤為明顯。假如調用者自己組裝產品需要增加依賴關系時，可以考慮使用工廠模式。將會大大降低對象之間的耦合度。
再次，由于工廠模式是依靠抽象架構的，它把實例化產品的任務交由實現類完成，擴展性比較好。也就是說，當需要系統有比較好的擴展性時，可以考慮工廠模式，不同的產品用不同的實現工廠來組裝。
典型應用
要說明工廠模式的優點，可能沒有比組裝汽車更合適的例子了。場景是這樣的：汽車由發動機、輪、底盤組成，現在需要組裝一輛車交給調用者。假如不使用工廠模式，代碼如下：
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class Engine { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車的發動機"); } } class Underpan { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車的底盤"); } } class Wheel { public void getStyle(){ System.out.println("這是汽車的輪胎"); } } public class Client { public static void main(String[] args) { Engine engine = new Engine(); Underpan underpan = new Underpan(); Wheel wheel = new Wheel(); ICar car = new Car(underpan, wheel, engine); car.show(); } } |
可以看到，調用者為了組裝汽車還需要另外實例化發動機、底盤和輪胎，而這些汽車的組件是與調用者無關的，嚴重違反了迪米特法則，耦合度太高。并且非常不利于擴展。另外，本例中發動機、底盤和輪胎還是比較具體的，在實際應用中，可能這些產品的組件也都是抽象的，調用者根本不知道怎樣組裝產品。假如使用工廠方法的話，整個架構就顯得清晰了許多。
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interface IFactory { public ICar createCar(); } class Factory implements IFactory { public ICar createCar() { Engine engine = new Engine(); Underpan underpan = new Underpan(); Wheel wheel = new Wheel(); ICar car = new Car(underpan, wheel, engine); return car; } } public class Client { public static void main(String[] args) { IFactory factory = new Factory(); ICar car = factory.createCar(); car.show(); } } |
使用工廠方法后，調用端的耦合度大大降低了。并且對于工廠來說，是可以擴展的，以后如果想組裝其他的汽車，只需要再增加一個工廠類的實現就可以。無論是靈活性還是穩定性都得到了極大的提高。
PS：工廠方法模式與簡單工廠模式
前文提到的簡單工廠模式跟工廠方法模式極為相似，工廠方法類的核心是一個抽象工廠類，而簡單工廠模式把核心放在一個具體類上。工廠方法模式與簡單工廠模式再結構上的不同不是很明顯。
- 工廠方法模式之所以有一個別名叫多態性工廠模式是因為具體工廠類都有共同的接口，或者有共同的抽象父類。
- 當系統擴展需要添加新的產品對象時，僅僅需要添加一個具體對象以及一個具體工廠對象，原有工廠對象不需要進行任何修改，也不需要修改客戶端，很好的符合了"開放－封閉"原則。而簡單工廠模式在添加新產品對象后不得不修改工廠方法，擴展性不好。
- 工廠方法模式退化后可以演變成簡單工廠模式。
