一、简介

Factory Method（工厂方法）模式是一种创建型设计模式，是一种常用的设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，而不直接使用new关键字创建对象。在工厂方法模式中，我们创建了一个抽象工厂角色，该角色定义了创建对象的方法，但是具体的对象由子类来创建。将对象的创建和使用分离，使得客户端只需要关心所需要对象的接口，而不必关心对象是如何创建的。并且可以在运行时动态地选择要创建的对象类型。

二、适用场景

• 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
• 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
• 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

三、代码实现

• 使用具体工厂实现

首先创建了一个抽象的Product接口和两个产品实现类ComputerProduct和PhoneProduct。然后我们定义了一个抽象工厂类CreatorFactory，该类定义了创建Product对象的工厂方法。最后创建两个具体的工厂类ComputerFactory和PhoneFactory，每个工厂类都实现了CreatorFactory并创建了相应的产品对象。

// 定义一个产品接口  
public interface Product {  
  	void info();
}  
  
// 电脑实现类  
public class ComputerProduct implements Product {  
    @Override  
    public void info() {  
        System.out.println("运行中，看电影...");  
    }
}  
  
// 手机实现类  
public class PhoneProduct implements Product {  
    @Override  
    public void info() {  
        System.out.println("运行中，看电影...");  
    }
}  
  
// 抽象工厂类  
public abstract class CreatorFactory {  
    public abstract Product createProduct();  
}  
  
// 电脑工厂类  
public class ComputerFactory extends CreatorFactory {  
    @Override  
    public Product createProduct() {  
        return new ComputerProduct();  
    }  
}  
  
// 手机工厂类  
public class PhoneFactory extends CreatorFactory {  
    @Override  
    public Product createProduct() {  
        return new PhoneProduct();  
    }  
}

public class FactoryMethodDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 使用电脑工厂创建电脑对象
        CreatorFactory computerFactory = new ComputerFactory();  
        Product computer = computerFactory.createProduct();  
        computer.info(); // 输出：运行中，看电影...
      
        System.out.println();  
      
        // 使用手机工厂创建手机对象  
        ShapeFactory phoneFactory = new PhoneFactory();  
        Product phone = phoneFactory.createProduct();  
        phone.info(); // 输出：运行中，看电影...
    }  
}

• 静态方法实现

首先定义一个接口或抽象类来表示需要创建的对象类型，然后创建一个工厂类来生成该类型的实例。工厂类包含创建一个静态方法，该方法根据传入的参数来创建相应类型的实例并返回。

//定义一个产品接口
public interface Product {
    void info();
}

//定义具体的产品类，分别实现Product接口

// 电脑
public class Computer implements Product {
    @Override
    public void info() {
        System.out.println("运行中，看电影...");
    }
}

//手机
public class Phone implements Product {
    @Override
    public void info() {
        System.out.println("运行中，看小说...");
    }
}

//创建一个ProductFactory类，用于生成Product对象的实例
public class ProductFactory {
    public static Product createProduct(String type) {
        if (type.equalsIgnoreCase("computer")) {
            return new Computer();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("phone")) {
            return new Phone();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid product type: " + type);
        }
    }
}

//通过ProductFactory类来创建不同类型的产品对象
public class FactoryMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Product computer = ProductFactory.createProduct("computer");
        computer.info();  // 输出: 运行中，看电影...
      
				System.out.println(); 
      
        Product phone = ProductFactory.createProduct("phone");
        phone.info();  // 输出: 运行中，看小说...
    }
}

总结

工厂方法模式的优点和缺点：

• 优点：

1. 客户端不用负责对象的创建，而是把创建对象交给具体的工厂类来实现，客户端只负责对象的调用即可。
2. 简单而灵活如果需要添加新的产品，只需要增加一个具体的创建产品工厂类和具体的产品类，不会影响其他原有的代码。它具有良好的封装性，结构清晰后期维护更加容易，增强了系统的可扩展性。
3. 工厂方法模式明确了各个类的职责，它符合迪米特原则、依赖倒置原则、里氏替换原则、开闭原则，具有解耦性和良好的扩展性。

• 缺点：

1. 由于需要考虑系统的可扩展性，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。
2. 在添加新产品时，需要编写新的具体产品类实现代码，增加了工作量，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。