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工厂方法模式

概念
工厂方法模式是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类。工厂方法将实例化逻辑推迟到子类，使得代码更加灵活和可扩展。

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应用场景

1. 产品系列：当系统需要创建一系列相关或相互依赖的对象时，工厂方法模式非常适用。
2. 解耦：当不希望在客户端代码中直接使用产品的具体类，而是希望通过接口或抽象类进行创建。
3. 框架设计：在设计框架时，可以使用工厂方法模式提供接口，允许用户通过子类实现自定义的产品。
4. 插件系统：通过工厂方法创建插件，使得插件可以在运行时被替换或扩展。

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注意点

• 扩展性：如果增加新产品，需要增加新的工厂类，但不需要修改已有代码。
• 复杂性：引入工厂方法会增加系统的复杂性，特别是在简单的情况下，可能会显得过于冗余。
• 避免过度设计：在简单场景下，可能不需要引入工厂方法，直接使用构造函数即可。

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核心要素

1. 产品接口：定义工厂方法所创建的产品的接口。
2. 具体产品：实现产品接口的具体类。
3. 工厂接口：定义一个创建产品的工厂接口。
4. 具体工厂：实现工厂接口，负责实例化具体产品。

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Java代码示例

// 产品接口
interface Product {void use();
}// 具体产品
class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品 A");}
}class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void use() {System.out.println("使用产品 B");}
}// 工厂接口
interface Factory {Product createProduct();
}// 具体工厂
class ConcreteFactoryA implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}class ConcreteFactoryB implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}
}// 客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factoryA = new ConcreteFactoryA();Product productA = factoryA.createProduct();productA.use();Factory factoryB = new ConcreteFactoryB();Product productB = factoryB.createProduct();productB.use();}
}

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各种变形用法

1. 简单工厂模式（静态工厂）
   不符合严格的工厂方法模式，但可以用静态方法来创建对象。

   class SimpleFactory {public static Product createProduct(String type) {switch (type) {case "A":return new ConcreteProductA();case "B":return new ConcreteProductB();default:throw new IllegalArgumentException("未知产品类型");}}
   }
   

2. 抽象工厂模式
   提供一个创建一系列相关产品的接口，不仅仅是单一产品。

   interface AbstractFactory {Product createProductA();Product createProductB();
   }class ConcreteFactory implements AbstractFactory {@Overridepublic Product createProductA() {return new ConcreteProductA();}@Overridepublic Product createProductB() {return new ConcreteProductB();}
   }
   

3. 多工厂模式
   结合多个工厂类，处理不同类型的产品。

   class MultiFactory {private Map<String, Factory> factoryMap = new HashMap<>();public void registerFactory(String type, Factory factory) {factoryMap.put(type, factory);}public Product createProduct(String type) {Factory factory = factoryMap.get(type);if (factory != null) {return factory.createProduct();}throw new IllegalArgumentException("未知产品类型");}
   }
   

这些是工厂方法模式的基本知识和变形用法！