一奕锌、簡介

工廠方法模式（Factory Method Pattern）又稱為 工廠模式，也叫虛擬構(gòu)造器（Virtual Constructor）模式或者多態(tài)工廠（Polymorphic Factory）模式，它屬于類創(chuàng)建型模式桦他。在工廠方法模式中茬暇，工廠父類負責定義創(chuàng)建產(chǎn)品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的產(chǎn)品對象敢课，這樣做的目的是將產(chǎn)品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成阶祭，即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產(chǎn)品類。為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供靈活的動態(tài)擴展機制直秆，減少了耦合濒募。

根據(jù)抽象程度的不同，工廠模式可化分為三種：

• 簡單工廠模式
• 工廠方法模式
• 抽象工廠模式

二圾结、原理

在簡單工廠模式中只提供一個工廠類瑰剃，該工廠類處于對產(chǎn)品類進行實例化的中心位置，它需要知道每一個產(chǎn)品對象的創(chuàng)建細節(jié)筝野，并決定何時實例化哪一個產(chǎn)品類晌姚。簡單工廠模式最大的缺點是當有新產(chǎn)品要加入到系統(tǒng)中時，必須修改工廠類遗座，需要在其中加入必要的業(yè)務(wù)邏輯舀凛，這違背了“開閉原則”。此外途蒋，在簡單工廠模式中猛遍，所有的產(chǎn)品都由同一個工廠創(chuàng)建，工廠類職責較重号坡，業(yè)務(wù)邏輯較為復雜懊烤，具體產(chǎn)品與工廠類之間的耦合度高，嚴重影響了系統(tǒng)的靈活性和擴展性宽堆，而工廠方法模式則可以很好地解決這一問題腌紧。

在工廠方法模式中，我們不再提供一個統(tǒng)一的工廠類來創(chuàng)建所有的產(chǎn)品對象畜隶，而是針對不同的產(chǎn)品提供不同的工廠壁肋，系統(tǒng)提供一個與產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)對應的工廠等級結(jié)構(gòu)号胚。工廠方法模式定義如下：

工廠方法模式(Factory Method Pattern)：定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定將哪一個類實例化浸遗。工廠方法模式讓一個類的實例化延遲到其子類猫胁。工廠方法模式又簡稱為工廠模式(Factory Pattern)，又可稱作虛擬構(gòu)造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多態(tài)工廠模式(Polymorphic Factory Pattern)跛锌。工廠方法模式是一種類創(chuàng)建型模式弃秆。

工廠方法模式提供一個抽象工廠接口來聲明抽象工廠方法，而由其子類來具體實現(xiàn)工廠方法髓帽，創(chuàng)建具體的產(chǎn)品對象菠赚。工廠方法模式結(jié)構(gòu)如圖2所示：

三、類結(jié)構(gòu)

工廠方法模式定義一個用于創(chuàng)建對象的接口郑藏，讓子類決定哪個類實例化衡查。 他可以解決簡單工廠模式中的封閉開放原則問題。

與簡單工廠模式相比必盖，工廠方法模式最重要的區(qū)別是引入了抽象工廠角色峡捡，抽象工廠可以是接口，也可以是抽象類或者具體類筑悴。

結(jié)構(gòu)如下：

• Product（抽象產(chǎn)品）：它是定義產(chǎn)品的接口们拙，是工廠方法模式所創(chuàng)建對象的超類型，也就是產(chǎn)品對象的公共父類阁吝。
• ConcreteProduct（具體產(chǎn)品）：它實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品接口砚婆，某種類型的具體產(chǎn)品由專門的具體工廠創(chuàng)建，具體工廠和具體產(chǎn)品之間一一對應突勇。
• Factory（抽象工廠）：在抽象工廠類中装盯，聲明了工廠方法(Factory Method)，用于返回一個產(chǎn)品甲馋。抽象工廠是工廠方法模式的核心埂奈，所有創(chuàng)建對象的工廠類都必須實現(xiàn)該接口。
• ConcreteFactory（具體工廠）：它是抽象工廠類的子類定躏，實現(xiàn)了抽象工廠中定義的工廠方法账磺，并可由客戶端調(diào)用，返回一個具體產(chǎn)品類的實例痊远。

四垮抗、UML圖

五、代碼分析

比如碧聪，我們需要設(shè)計一個日志記錄器：

1冒版、抽象產(chǎn)品類

//日志記錄器接口：抽象產(chǎn)品  
interface Logger {  
    public function writeLog();  
}  

2、具體產(chǎn)品類

//1)數(shù)據(jù)庫日志記錄器：具體產(chǎn)品  
class DatabaseLogger implements Logger {  
    public function writeLog() {  
        echo "數(shù)據(jù)庫日志記錄逞姿。"; 
    }  
}  

//2)文件日志記錄器：具體產(chǎn)品  
class FileLogger implements Logger {  
    public function writeLog() {  
        echo "文件日志記錄辞嗡。";  
    }  
}  

3捆等、抽象工廠類

//日志記錄器工廠接口：抽象工廠  
interface LoggerFactory {  
    public function createLogger();  
}  

4、具體工廠類
在實際使用時续室，具體工廠類在實現(xiàn)工廠方法時除了創(chuàng)建具體產(chǎn)品對象之外楚里，還可以負責產(chǎn)品對象的初始化工作以及一些資源和環(huán)境配置工作，例如連接數(shù)據(jù)庫猎贴、創(chuàng)建文件等。

//1)數(shù)據(jù)庫日志記錄器工廠類：具體工廠  
class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {  
    public function createLogger() {  
            //連接數(shù)據(jù)庫蝴光，代碼省略  
            //創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫日志記錄器對象  
            $logger = new DatabaseLogger();   
            //初始化數(shù)據(jù)庫日志記錄器她渴，代碼省略  
            return $logger; 
    }     
}  

//2)文件日志記錄器工廠類：具體工廠  
class FileLoggerFactory implements LoggerFactory {  
    public function createLogger() {  
            //創(chuàng)建文件日志記錄器對象  
            $logger = new FileLogger();   
            //創(chuàng)建文件，代碼省略  
            return $logger;  
    }     
}

5蔑祟、例子

$file_factory = new FileLoggerFactory(); //可引入配置文件實現(xiàn)  
$file_logger = factory->createLogger();  
$file_logger->writeLog(); 

$db_lfactory = new DatabaseLoggerFactory(); //可引入配置文件實現(xiàn)
$db_logger = factory->createLogger();  
$db_logger->writeLog(); 

輸出結(jié)果如下：

文件日志記錄趁耗。
數(shù)據(jù)庫日志記錄。

六疆虚、特點

工廠方法模式是簡單工廠模式的延伸苛败，它繼承了簡單工廠模式的優(yōu)點，同時還彌補了簡單工廠模式的不足径簿。工廠方法模式是使用頻率最高的設(shè)計模式之一罢屈，是很多開源框架和API類庫的核心模式。

1篇亭、 優(yōu)點

• 在工廠方法模式中缠捌，工廠方法用來創(chuàng)建客戶所需要的產(chǎn)品，同時還向客戶隱藏了哪種具體產(chǎn)品類將被實例化這一細節(jié)译蒂，用戶只需要關(guān)心所需產(chǎn)品對應的工廠曼月，無須關(guān)心創(chuàng)建細節(jié)，甚至無須知道具體產(chǎn)品類的類名柔昼。
• 基于工廠角色和產(chǎn)品角色的多態(tài)性設(shè)計是工廠方法模式的關(guān)鍵哑芹。它能夠讓工廠可以自主確定創(chuàng)建各種產(chǎn)品對象，而如何創(chuàng)建這個對象的細節(jié)則完全封裝在具體工廠內(nèi)部捕透。工廠方法模式之所以又被稱為多態(tài)工廠模式聪姿，就正是因為所有的具體工廠類都具有同一抽象父類。
• 使用工廠方法模式的另一個優(yōu)點是在系統(tǒng)中加入新產(chǎn)品時乙嘀，無須修改抽象工廠和抽象產(chǎn)品提供的接口咳燕，無須修改客戶端，也無須修改其他的具體工廠和具體產(chǎn)品乒躺，而只要添加一個具體工廠和具體產(chǎn)品就可以了招盲，這樣，系統(tǒng)的可擴展性也就變得非常好嘉冒，完全符合“開閉原則”曹货。

2咆繁、 缺點

• 在添加新產(chǎn)品時，需要編寫新的具體產(chǎn)品類顶籽，而且還要提供與之對應的具體工廠類玩般，系統(tǒng)中類的個數(shù)將成對增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復雜度礼饱，有更多的類需要編譯和運行坏为，會給系統(tǒng)帶來一些額外的開銷。
• 由于考慮到系統(tǒng)的可擴展性镊绪，需要引入抽象層匀伏，在客戶端代碼中均使用抽象層進行定義，增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度蝴韭，且在實現(xiàn)時可能需要用到DOM够颠、反射等技術(shù)，增加了系統(tǒng)的實現(xiàn)難度榄鉴。

3履磨、 適用場景

滿足以下條件時，可以考慮使用工廠模式方法：

• 一個類不知道它所需要的對象的類：在工廠方法模式中庆尘，客戶端不需要知道具體產(chǎn)品類的類名剃诅，只需要知道所對應的工廠即可，具體的產(chǎn)品對象由具體工廠類創(chuàng)建驶忌；客戶端需要知道創(chuàng)建具體產(chǎn)品的工廠類综苔。
• 一個類通過其子類來指定創(chuàng)建哪個對象：在工廠方法模式中，對于抽象工廠類只需要提供一個創(chuàng)建產(chǎn)品的接口位岔，而由其子類來確定具體要創(chuàng)建的對象如筛，利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性和里氏代換原則，在程序運行時抒抬，子類對象將覆蓋父類對象杨刨，從而使得系統(tǒng)更容易擴展。
• 將創(chuàng)建對象的任務(wù)委托給多個工廠子類中的某一個擦剑，客戶端在使用時可以無須關(guān)心是哪一個工廠子類創(chuàng)建產(chǎn)品子類妖胀，需要時再動態(tài)指定，可將具體工廠類的類名存儲在配置文件或數(shù)據(jù)庫中惠勒。