设计模式-06-创建型-工厂方法模式

🏭 工厂方法模式（Factory Method Pattern）

✅ 定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

🧠 换句话说：

• 父类定义创建产品的方法（通常是接口或抽象类中的 create() 方法）
• 子类根据需要重写这个方法，决定创建哪个具体产品对象

它让「创建」过程从父类中剥离出来，完全交给子类负责，从而实现：

• 🔄 扩展性更强
• ✅ 满足开闭原则
• 🧩 面向接口编程

✅ 和简单工厂的对比理解：

模式	谁决定创建什么产品？	如何扩展新产品？
简单工厂模式	工厂类通过 if/switch 决定	修改工厂类，不符合开闭原则
工厂方法模式	子类工厂决定创建哪个产品	新建工厂类，无需改旧代码，符合开闭原则

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🧾 举个支付例子（工厂方法版）

你现在要实现：

• 微信支付由 WeChatPayFactory 创建
• 支付宝支付由 AliPayFactory 创建
• 银联支付由 UnionPayFactory 创建

👨‍💻 Java 代码实现（用 IPay 接口）

🧩 第一步：定义支付接口（抽象产品）

public interface IPay {
    void pay(double amount);
}

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🧩 第二步：实现具体支付类

public class WeChatPay implements IPay {
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("使用微信支付：" + amount + " 元");
    }
}

public class AliPay implements IPay {
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("使用支付宝支付：" + amount + " 元");
    }
}

public class UnionPay implements IPay {
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("使用银联支付：" + amount + " 元");
    }
}

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🧩 第三步：定义支付工厂接口（抽象工厂）

public interface PayFactory {
    IPay createPay(); // 抽象的创建方法
}

🏭 第四步：实现具体工厂类

public class WeChatPayFactory implements PayFactory {
    public IPay createPay() {
        return new WeChatPay();
    }
}

public class AliPayFactory implements PayFactory {
    public IPay createPay() {
        return new AliPay();
    }
}

public class UnionPayFactory implements PayFactory {
    public IPay createPay() {
        return new UnionPay();
    }
}

🧪 第五步：客户端调用

public class PayClient {
    public static void main(String[] args) {
        PayFactory factory;

        factory = new WeChatPayFactory();
        IPay pay1 = factory.createPay();
        pay1.pay(100.0); // 输出：使用微信支付：100.0 元

        factory = new AliPayFactory();
        IPay pay2 = factory.createPay();
        pay2.pay(200.0); // 输出：使用支付宝支付：200.0 元
    }
}

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📌 类图结构

┌────────────────────┐
│   PayFactory 接口               │  <─── 抽象工厂接口
└───────▲────────────┘
              │
  ┌──────┴─────────┐
  │ WeChatPayFactory          │
  │ AliPayFactory             │
  │ UnionPayFactory           │  <─── 具体工厂
  └──────┬─────────┘
              │
        ┌───▼─────┐
        │  createPay()  │  <─── 工厂方法（创建 IPay 对象）
        └─────┬───┘
                  │
        ┌─────▼──────┐
        │    IPay 接口        │
        └────┬───────┘
                │
    ┌──────▼───────┐
    │  WeChatPay            │
    │  AliPay               │
    │  UnionPay             │  <─── 具体产品
    └──────────────┘
                 ▲
                 │
         ┌────┴────┐
         │ Client        │  <─── 使用者：选择工厂类，调用 createPay()
         └─────────┘

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✅ 工厂方法模式 vs 简单工厂模式 对比总结：

方面	简单工厂模式	工厂方法模式
工厂类数量	1 个集中工厂类	每个产品一个工厂类
扩展性	❌ 不好，新产品需改工厂	✅ 好，新产品只需新增工厂
是否符合开闭原则	❌ 违反	✅ 满足
产品选择方式	if/switch 判断	多态创建，交给具体工厂
结构复杂度	简单，适合产品少的场景	略复杂，但更灵活、可维护

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✅ 小结一句话：

工厂方法模式是将“创建产品”的责任交给子类（具体工厂），实现了解耦、易扩展、开闭原则的目标，是更标准的设计模式写法。