工厂设计模式详解：创建与结构应用

工厂设计模式是一种软件设计模式，主要应用于创建对象的场景中，通过封装对象的创建过程，降低系统的耦合度和提高代码的灵活性。它属于创建型设计模式，这类模式包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式，它们旨在解决对象的创建问题，避免直接new关键字创建，从而支持多种类别的对象实例化。 1. **工厂方法模式**： - 问题背景：当需要根据不同条件创建不同类型的产品，但不想在客户端暴露产品的具体创建逻辑时，工厂方法模式就派上用场。例如，在制作披萨的例子中，不同地区可能需要特定口味的披萨，简单工厂模式会导致多个工厂，限制了扩展性。 - 解决方案：通过将产品创建逻辑移至专门的工厂（如PizzaStore），让每个具体类（如NYPizzaFactory或ChicagoPizzaFactory）负责创建自己特有的产品类型，同时保持核心逻辑的统一。 - 基本定义：工厂方法模式的核心在于定义一个抽象的工厂接口（Product），由子类决定具体创建哪个产品类（ConcreteProduct）。客户端无需知道实际创建的是哪一种产品，只需要调用工厂提供的createPizza()方法即可。 - UML结构：工厂方法模式的结构包括抽象产品(Product)接口、具体产品(ConcreteProduct)实现和抽象工厂(Creator)接口，其中抽象工厂的子类必须实现factoryMethod()方法来创建具体产品。 2. **与仓储模式对比**： - 工厂模式更关注对象的创建过程，而仓储模式（如仓库模式）侧重于数据的存储和检索，两者解决的问题领域不同。工厂模式适用于需要动态选择创建对象的情况，仓储模式则适用于管理对象的集合和提供数据访问。 3. **适用场合**： - 当需要隐藏对象的创建细节，或者需要灵活地替换不同实现时，如组件之间的交互，或者在模块之间引入变化时，工厂模式非常适用。 - 对于初学者，工厂模式是一个很好的起点，因为它可以帮助理解如何将创建对象的过程解耦，提高代码的可维护性和扩展性。 4. **设计原则**： - 针对接口编程，而非实现编程，有助于隔离系统未来的变更，允许通过多态来适应新类，避免对已有代码造成大量改动。 总结，工厂设计模式是软件开发中一种实用的设计策略，它通过抽象工厂和工厂方法来简化对象的创建过程，增强系统的灵活性和可维护性。理解并熟练运用这些模式对于编写健壮、可扩展的软件至关重要。