工厂方法模式：定义、结构、实现、与简单工厂的区别、优缺点、应用场景

工厂方法模式，说白了就是「让子类决定要创建哪个对象」。

我刚开始接触设计模式时，觉得工厂方法跟简单工厂差不多。后来在项目中踩了坑，才真正理解它的价值。嗯，咱们今天就把这个模式彻底聊透。

一、定义

工厂方法模式（Factory Method Pattern）定义了一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化延迟到子类。

你想想看，这跟简单工厂最大的区别在哪？简单工厂是把所有创建逻辑塞到一个类里，而工厂方法是把创建逻辑分散到各个子类中。

二、结构

工厂方法模式的结构其实很清晰，就四个角色：

• 抽象产品（Product）：定义产品的公共接口
• 具体产品（ConcreteProduct）：实现抽象产品接口的具体类
• 抽象工厂（Creator）：声明工厂方法，返回一个产品对象
• 具体工厂（ConcreteCreator）：实现工厂方法，创建具体的产品

我在项目中见过不少新手把抽象工厂和具体工厂混在一起写，结果代码耦合得一塌糊涂。记住，抽象工厂只负责「声明」，具体工厂才负责「实现」。

三、SVG 结构图

四、实现

咱们直接上代码。假设我们要做一个日志记录器，支持文件日志和数据库日志。

// 抽象产品
public interface Logger {
    void log(String message);
}

// 具体产品A：文件日志
public class FileLogger implements Logger {
    @Override
    public void log(String message) {
        System.out.println("写入文件: " + message);
    }
}

// 具体产品B：数据库日志
public class DatabaseLogger implements Logger {
    @Override
    public void log(String message) {
        System.out.println("写入数据库: " + message);
    }
}

// 抽象工厂
public abstract class LoggerFactory {
    public abstract Logger createLogger();
    
    // 公共业务逻辑
    public void writeLog(String message) {
        Logger logger = createLogger();
        logger.log(message);
    }
}

// 具体工厂A
public class FileLoggerFactory extends LoggerFactory {
    @Override
    public Logger createLogger() {
        return new FileLogger();
    }
}

// 具体工厂B
public class DatabaseLoggerFactory extends LoggerFactory {
    @Override
    public Logger createLogger() {
        return new DatabaseLogger();
    }
}

// 客户端使用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        LoggerFactory factory = new FileLoggerFactory();
        factory.writeLog("用户登录成功");
    }
}

五、与简单工厂的区别

这个问题面试经常问。我直接给你列个表，一目了然：

对比维度	简单工厂	工厂方法
创建逻辑位置	集中在一个工厂类	分散在各个子工厂
开闭原则支持	不满足（新增产品需修改工厂）	满足（新增产品只需新增子工厂）
复杂度	低	中等
适用场景	产品种类少且稳定	产品种类多且经常扩展

说白了，简单工厂适合「小打小闹」，工厂方法适合「正经项目」。我个人的习惯是：如果产品不超过3个，用简单工厂；超过3个或者不确定未来会不会增加，直接用工厂方法。

六、优缺点

优点

• 符合开闭原则：新增产品时，不需要修改现有代码，只需新增一个具体工厂类
• 符合单一职责原则：每个工厂只负责创建一种产品
• 解耦：客户端只依赖抽象工厂和抽象产品，不依赖具体实现
• 扩展性好：产品线扩展时，代码改动量小

缺点

• 类数量增加：每新增一个产品，就要新增一个具体工厂类
• 复杂度提升：相比简单工厂，结构更复杂
• 抽象层增加：客户端需要理解抽象工厂和抽象产品的概念

七、应用场景

工厂方法模式在实际项目中很常见。我列举几个典型的场景：

1. 日志框架：支持文件日志、数据库日志、控制台日志等
2. 数据库访问：支持 MySQL、PostgreSQL、Oracle 等不同数据库
3. 文档转换器：支持 PDF、Word、Excel 等格式转换
4. UI 组件库：根据平台创建不同风格的按钮、文本框等
5. 消息队列：支持 RabbitMQ、Kafka、RocketMQ 等

我记得有一次做支付系统集成，需要对接微信支付、支付宝、银联。每个支付渠道的接口、签名方式、回调处理都不一样。用工厂方法模式，每个渠道一个工厂，客户端只需要知道「我要支付」，具体用哪个渠道由配置决定。后来新增了京东支付，只加了一个工厂类，现有代码一行没改。嗯，这就是工厂方法的魅力。