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1寫(xiě)在前面

前面寫(xiě)到簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式雖然比較簡(jiǎn)單，將實(shí)例的創(chuàng)建和使用分類(lèi)，客戶(hù)端只需使用由工廠(chǎng)類(lèi)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(wèn)題：

1）工廠(chǎng)類(lèi)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(chǎng)類(lèi)，在需要添加新產(chǎn)品時(shí)，由于靜態(tài)工廠(chǎng)方法通過(guò)傳入?yún)?shù)創(chuàng)建不同的產(chǎn)品，必須修改工廠(chǎng)了的源碼，違背了開(kāi)閉原則。

對(duì)此，需要對(duì)簡(jiǎn)單工廠(chǎng)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(chǎng)方法模式的由來(lái)。

2工廠(chǎng)方法模式

工廠(chǎng)方法模式(Factory Method Pattern)是簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式的進(jìn)一步抽象和推廣。在工廠(chǎng)方法模式中，不再提供一個(gè)統(tǒng)一的工廠(chǎng)類(lèi)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(chǎng)，使每個(gè)工廠(chǎng)只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。

工廠(chǎng)方法模式，是對(duì)簡(jiǎn)單工廠(chǎng)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(lèi)決定實(shí)例化哪個(gè)類(lèi)。工廠(chǎng)方法使一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到其子類(lèi)。

工廠(chǎng)方法模式包含以下主要角色：

• 抽象工廠(chǎng)(Abstract Factory)：提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，調(diào)用者通過(guò)它訪(fǎng)問(wèn)產(chǎn)品。
• 具體工廠(chǎng)(ConcreteFactory)：實(shí)現(xiàn)了抽象工廠(chǎng)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(chǎng)來(lái)創(chuàng)建，它同具體工廠(chǎng)之間往往存在依賴(lài)關(guān)系。

工廠(chǎng)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(lèi)型。
• 實(shí)現(xiàn)了開(kāi)閉原則，增加新產(chǎn)品無(wú)需修改之前工廠(chǎng)類(lèi)代碼。
• 調(diào)用者無(wú)需知道產(chǎn)品類(lèi)名，實(shí)現(xiàn)解耦，符合依賴(lài)倒轉(zhuǎn)原則。
• 易于擴(kuò)展新產(chǎn)品，滿(mǎn)足開(kāi)閉原則，增加新產(chǎn)品僅需新增一個(gè)具體產(chǎn)品類(lèi)和具體工廠(chǎng)類(lèi)，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(chǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)中類(lèi)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(chǎng)類(lèi)，不易維護(hù)。

3工廠(chǎng)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(chǎng)方法模式：

首先定義抽象產(chǎn)品類(lèi)和具體產(chǎn)品類(lèi)：

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(chǎng)類(lèi)和具體工廠(chǎng)類(lèi)：

abstract class FoodFactory {
  abstract createFood(): Food;
}

class HamburgerFactory extends FoodFactory {
  createFood() {
    return new Hamburger();
  }
}

class HotdogFactory extends FoodFactory {
  createFood() {
    return new Hotdog();
  }
}

客戶(hù)端代碼：

const hamburgerFactory = new HamburgerFactory();
const hamburger = hamburgerFactory.createFood();

const hotdogFactory = new HotdogFactory();
const hotdog = hotdogFactory.createFood();

客戶(hù)端通過(guò)具體工廠(chǎng)來(lái)獲取需要的產(chǎn)品，不關(guān)心實(shí)際產(chǎn)品類(lèi)名。

在抽象工廠(chǎng)中使用泛型

我們可以使用泛型來(lái)定義產(chǎn)品類(lèi)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(chǎng)方法返回類(lèi)型更加明確。

將工廠(chǎng)抽象成函數(shù)

工廠(chǎng)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(chǎng)方法模式 vs 簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式

簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式中工廠(chǎng)類(lèi)負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建；而工廠(chǎng)方法模式中每一個(gè)具體工廠(chǎng)類(lèi)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(lèi)。

兩者區(qū)別主要在:

• 簡(jiǎn)單工廠(chǎng)中，工廠(chǎng)類(lèi)負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品創(chuàng)建。
• 工廠(chǎng)方法中，每個(gè)具體工廠(chǎng)只負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。
• 工廠(chǎng)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(chǎng)適合產(chǎn)品種類(lèi)少的情況，工廠(chǎng)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(chǎng)

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

首先是游戲基類(lèi)和具體游戲類(lèi)：

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(chǎng)和具體工廠(chǎng)：

abstract class GameFactory {
  abstract createGame(): Game;
}

class RPGFactory extends GameFactory {
  createGame() {
    return new RPG();
  }
}

class MMORPGFactory extends GameFactory {
  createGame() {
   return new MMORPG(); 
  }
}

客戶(hù)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(hù)端只需要關(guān)心游戲類(lèi)型，而不關(guān)心具體類(lèi)名。

4總結(jié)

工廠(chǎng)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(chǎng)類(lèi)負(fù)責(zé)定義創(chuàng)建對(duì)象的接口，而由子類(lèi)實(shí)現(xiàn)CreateObject方法，實(shí)現(xiàn)了責(zé)任分解。
• 每個(gè)具體工廠(chǎng)類(lèi)只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的一個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)工廠(chǎng)類(lèi)對(duì)應(yīng)一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)。
• 調(diào)用者只需要關(guān)心所需產(chǎn)品的類(lèi)型，無(wú)需知道產(chǎn)品類(lèi)名，實(shí)現(xiàn)了解耦。
• 易于擴(kuò)展新產(chǎn)品，滿(mǎn)足開(kāi)閉原則，當(dāng)新增產(chǎn)品時(shí)只要增加一個(gè)具體工廠(chǎng)和產(chǎn)品類(lèi)，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(lèi)有多個(gè)具體產(chǎn)品類(lèi)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(chǎng)模式，工廠(chǎng)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(chǎng)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。

網(wǎng)站標(biāo)題：三言?xún)烧Z(yǔ)說(shuō)透設(shè)計(jì)模式的藝術(shù)-工廠(chǎng)方法模式
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