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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「全棧修仙之路」，作者阿寶哥  。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系全棧修仙之路公眾號(hào)。 

在現(xiàn)實(shí)生活中，工廠是負(fù)責(zé)生產(chǎn)產(chǎn)品的，比如牛奶、面包或禮物等，這些產(chǎn)品滿足了我們?nèi)粘５纳硇枨蟆４送?，在日常生活中，我們也離不開大大小小的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)是由不同的組件對(duì)象構(gòu)成。

作為一名 Web 軟件開發(fā)工程師，在軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，我們可以利用設(shè)計(jì)模式來提高代碼的可重用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。在眾多設(shè)計(jì)模式當(dāng)中，有一種被稱為工廠模式的設(shè)計(jì)模式，它提供了創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

工廠模式可以分為三類：

• 簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory Pattern)
• 工廠方法模式(Factory Method Pattern)
• 抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)

本文阿寶哥將介紹簡(jiǎn)單工廠模式與工廠方法模式，而抽象工廠模式將在后續(xù)的文章中介紹，下面我們先來介紹簡(jiǎn)單工廠模式。

一、簡(jiǎn)單工廠模式

1.1 簡(jiǎn)單工廠模式簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)單工廠模式又叫 靜態(tài)方法模式，因?yàn)楣S類中定義了一個(gè)靜態(tài)方法用于創(chuàng)建對(duì)象。簡(jiǎn)單工廠讓使用者不用知道具體的參數(shù)就可以創(chuàng)建出所需的 ”產(chǎn)品“ 類，即使用者可以直接消費(fèi)產(chǎn)品而不需要知道產(chǎn)品的具體生產(chǎn)細(xì)節(jié)。

相信對(duì)于剛接觸簡(jiǎn)單工廠模式的小伙伴來說，看到以上的描述可能會(huì)覺得有點(diǎn)抽象。這里為了讓小伙伴更好地理解簡(jiǎn)單工廠模式，阿寶哥以用戶買車為例，來介紹一下 BMW 工廠如何使用簡(jiǎn)單工廠模式來生產(chǎn)。

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購(gòu)車的流程，pingan 和 qhw 分別向 BMW 工廠訂購(gòu)了 BMW730 和 BMW840 型號(hào)的車型，接著工廠按照對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給用戶。接下來，阿寶哥將介紹如何使用簡(jiǎn)單工廠來描述 BMW 工廠生產(chǎn)指定型號(hào)車子的過程。

1.2 簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)戰(zhàn)

定義 BMW 抽象類

abstract class BMW { 
  abstract run(): void; 
} 

創(chuàng)建 BMW730 類(BMW 730 Model)

class BMW730 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW730 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 

創(chuàng)建 BMW840 類(BMW 840 Model)

class BMW840 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW840 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 

創(chuàng)建 BMWFactory 工廠類

class BMWFactory { 
  public static produceBMW(model: "730" | "840"): BMW { 
    if (model === "730") { 
      return new BMW730(); 
    } else { 
      return new BMW840(); 
    } 
  } 
} 

生產(chǎn)并發(fā)動(dòng) BMW730 和 BMW840

const bmw730 = BMWFactory.produceBMW("730"); 
const bmw840 = BMWFactory.produceBMW("840"); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

以上代碼運(yùn)行后的輸出結(jié)果為：

BMW730 發(fā)動(dòng)咯  
BMW840 發(fā)動(dòng)咯 

通過觀察以上的輸出結(jié)果，我們可以知道我們的 BMWFactory 已經(jīng)可以正常工作了。在 BMWFactory 類中，阿寶哥定義了一個(gè) produceBMW() 方法，該方法會(huì)根據(jù)傳入的模型參數(shù)來創(chuàng)建不同型號(hào)的車子。

看完簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)戰(zhàn)的示例，你是不是覺得簡(jiǎn)單工廠模式還是挺好理解的。那么什么場(chǎng)景下使用簡(jiǎn)單工廠模式呢?要回答這個(gè)問題我們需要來了解一下簡(jiǎn)單工廠的優(yōu)缺點(diǎn)。

1.3 簡(jiǎn)單工廠模式優(yōu)缺點(diǎn)

1.3.1 優(yōu)點(diǎn)

• 將創(chuàng)建實(shí)例與使用實(shí)例的任務(wù)分開，使用者不必關(guān)心對(duì)象是如何創(chuàng)建的，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的解耦;
• 客戶端無須知道所創(chuàng)建的具體產(chǎn)品類的類名，只需要知道具體產(chǎn)品類所對(duì)應(yīng)的參數(shù)即可。

1.3.2 缺點(diǎn)

• 由于工廠類集中了所有產(chǎn)品創(chuàng)建邏輯，一旦不能正常工作，整個(gè)系統(tǒng)都要受到影響。
• 系統(tǒng)擴(kuò)展困難，一旦添加新產(chǎn)品就不得不修改工廠邏輯，在產(chǎn)品類型較多時(shí)，也有可能造成工廠邏輯過于復(fù)雜，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。
• 了解完簡(jiǎn)單工廠的優(yōu)缺點(diǎn)，我們來看一下它的應(yīng)用場(chǎng)景。

1.4 簡(jiǎn)單工廠模式應(yīng)用場(chǎng)景

在滿足以下條件下可以考慮使用簡(jiǎn)單工廠模式：

• 工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建的對(duì)象比較少：由于創(chuàng)建的對(duì)象比較少，不會(huì)造成工廠方法中業(yè)務(wù)邏輯過于復(fù)雜。
• 客戶端只需知道傳入工廠類靜態(tài)方法的參數(shù)，而不需要關(guān)心創(chuàng)建對(duì)象的細(xì)節(jié)。

介紹完簡(jiǎn)單工廠模式，接下來我們來介紹本文的主角 ”工廠方法模式“。

二、工廠方法模式

2.1 工廠方法簡(jiǎn)介

工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱為工廠模式，也叫多態(tài)工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬于類創(chuàng)建型模式。

在工廠方法模式中，工廠父類負(fù)責(zé)定義創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象的公共接口，而工廠子類則負(fù)責(zé)生成具體的產(chǎn)品對(duì)象， 這樣做的目的是將產(chǎn)品類的實(shí)例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應(yīng)該實(shí)例化哪一個(gè)具體產(chǎn)品類。

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購(gòu)車的流程，pingan 和 qhw 分別向 BMW 730 和 BMW 840 工廠訂購(gòu)了 BMW730 和 BMW840 型號(hào)的車型，接著工廠按照對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給用戶。接下來，阿寶哥來介紹如何使用工廠方法來描述 BMW 工廠生產(chǎn)指定型號(hào)車子的過程。

2.2 工廠方法實(shí)戰(zhàn)

定義 BMW 抽象類

abstract class BMW { 
  abstract run(): void; 
} 

創(chuàng)建 BMW730 類(BMW 730 Model)

class BMW730 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW730 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 

創(chuàng)建 BMW840 類(BMW 840 Model)

class BMW840 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW840 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 

定義 BMWFactory 接口

interface BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW; 
} 

創(chuàng)建 BMW730Factory 類

class BMW730Factory implements BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW730(); 
  } 
} 

創(chuàng)建 BMW840Factory 類

class BMW840Factory implements BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW840(); 
  } 
} 

生產(chǎn)并發(fā)動(dòng) BMW730 和 BMW840

const bmw730Factory = new BMW730Factory(); 
const bmw840Factory = new BMW840Factory(); 
 
const bmw730 = bmw730Factory.produceBMW(); 
const bmw840 = bmw840Factory.produceBMW(); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

通過觀察以上的輸出結(jié)果，我們可以知道我們的 BMW730Factory 和 BMW840Factory 工廠已經(jīng)可以正常工作了。相比前面的簡(jiǎn)單工廠模式，工廠方法模式通過創(chuàng)建不同的工廠來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。下面我們來看一下工廠方法有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。

2.3 工廠方法優(yōu)缺點(diǎn)

2.3.1 優(yōu)點(diǎn)

• 在系統(tǒng)中加入新產(chǎn)品時(shí)，無須修改抽象工廠和抽象產(chǎn)品提供的接口，只要添加一個(gè)具體工廠和具體產(chǎn)品就可以了。這樣，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性也就變得非常好，更加符合 “開閉原則”。而簡(jiǎn)單工廠模式需要修改工廠類的判斷邏輯。
• 符合單一職責(zé)的原則，即每個(gè)具體工廠類只負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。而簡(jiǎn)單工廠模式中的工廠類存在一定的邏輯判斷。
• 基于工廠角色和產(chǎn)品角色的多態(tài)性設(shè)計(jì)是工廠方法模式的關(guān)鍵。它能夠使工廠可以自主確定創(chuàng)建何種產(chǎn)品對(duì)象，而如何創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象的細(xì)節(jié)則完全封裝在具體工廠內(nèi)部。工廠方法模式之所以又被稱為多態(tài)工廠模式，是因?yàn)樗械木唧w工廠類都具有同一抽象父類。

2.3.2 缺點(diǎn)

• 在添加新產(chǎn)品時(shí)，需要編寫新的具體產(chǎn)品類，而且還要提供與之對(duì)應(yīng)的具體工廠類，系統(tǒng)中類的個(gè)數(shù)將成對(duì)增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，有更多的類需要編譯和運(yùn)行，會(huì)給系統(tǒng)帶來一些額外的開銷。
• 一個(gè)具體工廠只能創(chuàng)建一種具體產(chǎn)品。

最后我們來簡(jiǎn)單介紹一下工廠方法的應(yīng)用場(chǎng)景。

2.4 工廠方法應(yīng)用場(chǎng)景

• 一個(gè)類不知道它所需要的對(duì)象的類：在工廠方法模式中，客戶端不需要知道具體產(chǎn)品類的類名，只需要知道所對(duì)應(yīng)的工廠即可，具體的產(chǎn)品對(duì)象由具體工廠類創(chuàng)建;客戶端需要知道創(chuàng)建具體產(chǎn)品的工廠類。
• 一個(gè)類通過其子類來指定創(chuàng)建哪個(gè)對(duì)象：在工廠方法模式中，對(duì)于抽象工廠類只需要提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，而由其子類來確定具體要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象，利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性和里氏代換原則，在程序運(yùn)行時(shí)，子類對(duì)象將覆蓋父類對(duì)象，從而使得系統(tǒng)更容易擴(kuò)展。

三、參考資源

簡(jiǎn)單工廠模式(SimpleFactoryPattern)

design-patterns - simple_factory

工廠方法模式(Factory Method)