工厂方法

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工厂方法模式(Factory Method Pattern)也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式

问题

由于简单工厂模式违背了开闭原则，而工厂方法模式对简单工厂模式进一步抽象，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则。

解决方案

角色

Abstract Factory：抽象工厂
提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品。
Concrete Factory：具体工厂
实现了抽象工厂的方法，完成具体产品的创建。
Product：抽象产品
定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
Concrete Product：具体产品
实现了抽象产品定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。

代码示例

package factory_method

import "fmt"

// 抽象产品
type Product interface {
	Show()
}

// 抽象工厂
type AbstractFactory interface {
	NewProduct() Product
}

// 具体产品1
type ConcreteProduct1 struct{}

func (*ConcreteProduct1) Show() {
	fmt.Println("Product1 show")
}

// 具体工厂1
type ConcreteFactory1 struct{}

func (ConcreteFactory1) NewProduct() Product {
	return &ConcreteProduct1{}
}

// 具体产品2
type ConcreteProduct2 struct{}

func (*ConcreteProduct2) Show() {
	fmt.Println("Product2 show")
}

// 具体工厂2
type ConcreteFactory2 struct{}

func (ConcreteFactory2) NewProduct() Product {
	return &ConcreteProduct2{}
}

使用工厂创建产品示例如下：

package factory_method

func ExampleConcreteFactory1_NewProduct() {
	var factory AbstractFactory
	factory = ConcreteFactory1{}
	product := factory.NewProduct()
	product.Show()
	// Output:
	// Product1 show
}

func ExampleConcreteFactory2_NewProduct() {
	var factory AbstractFactory
	factory = ConcreteFactory2{}
	product := factory.NewProduct()
	product.Show()
	// Output:
	// Product2 show
}

效果

优缺点

优点

遵循了开闭原则，扩展性极强。增加新的产品类时，只需增加对应的工厂类，不需要修改原有代码。
降低了系统的耦合性，将对象的创建和使用分离，使得各个模块各司其职。
利用了面向接口编程的思路，创建的对象是一个符合通用接口的通用对象，这个对象的具体实现可以随意替换。

缺点

增加了系统的复杂度，类的个数容易过多，增加了系统抽象性和理解难度。
增加了系统的开销，每次创建对象时都要创建一个工厂对象，消耗资源和时间。
抽象产品只能是一种产品。此弊端可使用抽象工厂模式解决。

应用场景

当创建对象需要使用大量重复的代码时，可以使用工厂方法模式来简化代码和提高可读性。
当客户端不关心对象的创建过程和实现细节时，可以使用工厂方法模式来隐藏对象的创建逻辑，只需要知道工厂类和产品接口即可。
当一个类通过其子类来指定创建哪个对象时，可以使用工厂方法模式来实现多态和动态绑定，让子类决定具体的产品类。
当需要根据不同的环境或条件来创建不同的对象时，可以使用工厂方法模式来根据不同的工厂类来创建对应的产品类。

举例：

换灯泡：假设你有一个灯泡接口，它有一个方法是发光，你有不同的灯泡实现类，比如白炽灯、节能灯、LED灯等，每种灯泡都有自己的工厂类，负责创建对应的灯泡对象。这样你就可以根据需要选择不同的工厂来创建不同的灯泡，而不用直接使用new关键字。
日志记录器：假设你有一个日志记录器接口，它有一个方法是记录日志，你有不同的日志记录器实现类，比如文件日志记录器、数据库日志记录器、网络日志记录器等，每种日志记录器都有自己的工厂类，负责创建对应的日志记录器对象。这样你就可以根据需要选择不同的工厂来创建不同的日志记录器，而不用直接使用new关键字。
电脑商店：假设你有一个电脑接口，它有一些方法是显示配置、运行程序等，你有不同的电脑实现类，比如联想电脑、华为电脑、苹果电脑等，每种电脑都有自己的工厂类，负责创建对应的电脑对象。这样你就可以根据需要选择不同的工厂来创建不同的电脑，而不用直接使用new关键字。

总结

工厂方法模式通过定义工厂接口和产品接口，并由具体的工厂类和产品类来实现，实现了对象的创建和使用的分离，提高了代码的可扩展性和可维护性。