引言
简单工厂模式一旦添加新的产品，就需要更改工厂类的代码逻辑，违反开闭原则，但是工厂方法模式把产品的实例化推给工厂类的子类，这样即使新增加产品，无需更改工厂类的代码，只需新增实例化该产品的子类，更加符合开闭原则。
1.概念
工厂方法模式(Factory MethodPattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Patterm)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)，是一种类创建型模式。
2.一般的模式结构图
3.模式分析
Product：抽象产品角色，即抽象类，它是工厂方法模式所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法。
核心代码如下：
public abstract class Product{//产品的公有方法和属性;}ConcreteProduct：具体产品角色，即具体产品类，它是工厂方法模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。同时具体产品对象是由某一个具体工厂类产生，它们之间一一对应。
核心代码如下：
public class ConcreteProduct extends Product {//实现Product中的方法;}Factory：抽象工厂角色，即抽象工厂类或接口，它是工厂方法模式的核心，在工厂类中提供了抽象的工厂方法factoryMethod()，工厂方法返回产品Product，所有实现抽象工厂接口的具体工厂类必须实现这个工厂方法。
核心代码如下：
public interface Factory{public Product factoryMethod();}ConcreteFactory：具体工厂角色，即具体工厂类，它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。
核心代码如下：
public class ConcreteFactory implements Factory{public Product factoryMethod(){return new ConcreteProduct();}}4.具体实例结构
Shape：抽象产品类，包含具体产品类的公有方法draw()，表示绘制图形。实例代码如下：
public abstract class Shape{public abstract void draw();}Circle：具体产品类，继承抽象产品类Shape，并实现了draw()方法，该方法表示绘制圆形。实例代码如下：
public class Circle extends Shape{public void draw(){System.out.println("圆");}}Rectangle：具体产品类，继承抽象产品类Shape，并实现了draw()方法，该方法表示绘制矩形。实例代码如下：
public class Rectangle extends Shape{public void draw(){System.out.println("矩形");}}ShapeFactory：抽象工厂接口，内部声明工厂方法，返回抽象产品类Shape。实例代码如下：
public interface ShapeFactory {public Shape getShape();}ConcreteCircleFactory：具体工厂类，实现了抽象工厂接口ShapeFactory，工厂方法返回具体产品对象：圆形Circle。实例代码如下：
public class ConcreteCircleFactory implements ShapeFactory{@Overridepublic Shape getShape(){return new Circle();}}ConcreteRectangleFactory：具体工厂类，实现了抽象工厂接口ShapeFactory，工厂方法返回具体产品对象：矩形Rectangle。实例代码如下：
public class ConcreteRectangleFactory implements ShapeFactory{@Overridepublic Shape getShape(){return new Rectangle();}}现在我们在增加一对具体产品和具体工厂，这个产品是三角形Triangle，实例代码如下：
public class Triangle extends Shape {public void draw(){System.out.println("三角形");}}public class ConcreteTriangleFactory implements ShapeFactory{@Overridepublic Shape getShape(){return new Triangle();}}该形状绘制实例的模式结构图如下：
在main方法中调用工厂类的方法，结果如下：
public static void main(String[] args) {ShapeFactory circleFactory = new ConcreteCircleFactory();Shape shape1 = circleFactory.getShape();shape1.draw();ShapeFactory rectangleFactory = new ConcreteRectangleFactory();Shape shape2 = rectangleFactory.getShape();shape2.draw();//新增三角形工厂和三角形类ShapeFactory triangleFactory = new ConcreteTriangleFactory();Shape shape3 = triangleFactory.getShape();shape3.draw();}
可以发现，我们增加新的产品，无需改动抽象工厂和抽象产品的代码，只需要添加新的模块代码，调用即可，完美的遵守了“开闭原则”。
5.优缺点
主要优点如下：
(1)在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
(2)基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
(3)使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。
主要缺点如下：
(1)在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
(2)由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。
6.适用场景
(1)客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
(2)抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。