工廠方法模式通過面向對象封裝了對象創(chuàng)建過程，實現(xiàn)低耦合、高內聚的代碼，給系統(tǒng)提供了靈活的產品擴展方式，是非常流行與常用的設計模式。

1寫在前面

前面寫到簡單工廠模式雖然比較簡單，將實例的創(chuàng)建和使用分類，客戶端只需使用由工廠類創(chuàng)建的對象即可，無需關心對象的創(chuàng)建過程。但是這個系統(tǒng)仍然存在問題：

(相關資料圖)

1）工廠類過于龐大，包含了大量的if判斷語句代碼，導致維護和測試難度增加；

2）當前只存在一個工廠類，在需要添加新產品時，由于靜態(tài)工廠方法通過傳入參數(shù)創(chuàng)建不同的產品，必須修改工廠了的源碼，違背了開閉原則。

對此，需要對簡單工廠模式進行優(yōu)化，使其具有更好的靈活性和擴展性。這也是工廠方法模式的由來。

2工廠方法模式

工廠方法模式(Factory Method Pattern)是簡單工廠模式的進一步抽象和推廣。在工廠方法模式中，不再提供一個統(tǒng)一的工廠類來創(chuàng)建所有的產品對象，而是針對不同產品提供不同的工廠，使每個工廠只負責創(chuàng)建對應的產品。

工廠方法模式，是對簡單工廠模式進行重構，即定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪個類。工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

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)建產品的接口，調用者通過它訪問產品。具體工廠(ConcreteFactory)：實現(xiàn)了抽象工廠接口，完成具體產品的創(chuàng)建。抽象產品(Product)：定義了產品的規(guī)范，描述了產品的主要特性和功能。具體產品(ConcreteProduct)：實現(xiàn)了抽象產品角色所定義的接口，由具體工廠來創(chuàng)建，它同具體工廠之間往往存在依賴關系。

工廠方法模式的主要優(yōu)點：

封裝了產品創(chuàng)建過程，調用者只需關心所需產品類型。實現(xiàn)了開閉原則，增加新產品無需修改之前工廠類代碼。調用者無需知道產品類名，實現(xiàn)解耦，符合依賴倒轉原則。易于擴展新產品，滿足開閉原則，增加新產品僅需新增一個具體產品類和具體工廠類，無需修改現(xiàn)存代碼。

可能的缺點：

每增加一個產品就需要增加一個具體工廠，導致系統(tǒng)中類的個數(shù)成倍增加。復雜產品需要對應復雜工廠類，不易維護。

3工廠方法模式的實現(xiàn)

我們使用 Typescript 代碼來實現(xiàn)一個簡單的工廠方法模式：

首先定義抽象產品類和具體產品類：

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();

客戶端通過具體工廠來獲取需要的產品，不關心實際產品類名。

在抽象工廠中使用泛型

我們可以使用泛型來定義產品類型：

interface FoodFactory {  createFood(): T; }// 實現(xiàn)時指定泛型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)

工廠方法也可以簡單實現(xiàn)為函數(shù):

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

這種方式更簡單，降低了代碼的復雜度，但缺少面向對象的靈活性。

工廠方法模式 vs 簡單工廠模式

簡單工廠模式中工廠類負責所有產品的創(chuàng)建；而工廠方法模式中每一個具體工廠類只負責創(chuàng)建對應的一個產品，它將產品的創(chuàng)建推遲到子類。

兩者區(qū)別主要在:

簡單工廠中，工廠類負責所有產品創(chuàng)建。工廠方法中，每個具體工廠只負責對應的產品。工廠方法模式更加靈活，易擴展，但創(chuàng)建對象較多。

簡單工廠適合產品種類少的情況，工廠方法適合產品不斷擴展的場景。

應用實例：游戲工廠

我們可以使用工廠方法模式實現(xiàn)一個游戲工廠，用于生成不同類型的游戲對象。

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();

客戶端只需要關心游戲類型，而不關心具體類名。

4總結

工廠方法模式是一種廣泛使用的設計模式，它具有以下核心特點:

抽象工廠類負責定義創(chuàng)建對象的接口，而由子類實現(xiàn)CreateObject方法，實現(xiàn)了責任分解。每個具體工廠類只負責創(chuàng)建對應的一個產品，一個工廠類對應一個產品類。調用者只需要關心所需產品的類型，無需知道產品類名，實現(xiàn)了解耦。易于擴展新產品，滿足開閉原則，當新增產品時只要增加一個具體工廠和產品類，無需修改之前代碼。典型應用場景是針對同一抽象產品類有多個具體產品類的情況，而系統(tǒng)需要根據環(huán)境情況動態(tài)獲得不同的具體產品對象。相比簡單工廠模式，工廠方法模式更加靈活，易擴展，但創(chuàng)建對象較多。

綜上，工廠方法模式通過面向對象封裝了對象創(chuàng)建過程，實現(xiàn)低耦合、高內聚的代碼，給系統(tǒng)提供了靈活的產品擴展方式，是非常流行與常用的設計模式。