工厂方法模式
什么是工厂方法模式
工厂方法模式是一种创建型设计模式，它定义了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推迟到其子类。
这个接口就是工厂接口，子类就是具体工厂类，而需要创建的对象就是产品对象。客户端代码只需要调用工厂接口的方法，而无需关心具体的产品对象是如何创建的。
用于创建对象的过程中将实例化的逻辑封装在一个工厂方法中。
把被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”。
在 Go 语言中，工厂方法模式经常被用于对象的创建和初始化。
工厂方法模式的主要优点有：
- 用户无需关心产品的具体创建细节。用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程（对创建过程复杂的对象很有作用）；
- 解耦。避免创建者和具体产品之间的紧密耦合。
- 开闭原则。 无需更改现有客户端代码， 你就可以在程序中引入新的产品类型。；
其缺点是：
- 引入很多新的子类。应用工厂方法模式需要引入许多新的子类， 代码可能会因此变得更复杂。
角色
工厂方法模式包含四个主要角色：
- 抽象产品类（Product）
- 具体产品类（ConcreteProduct）
- 抽象工厂接口（Creator）
- 具体工厂类（ConcreteCreator）
抽象产品类定义产品功能接口。
具体产品类实现Product接口。
抽象工厂类声明工厂方法，定义了创建产品的接口。
具体工厂类实现Creator接口，返回ConcreteProduct。
工厂方法代码
工厂方法模式举例
场景:
创建狗子的案例:
创建狗子，狗子有泰迪、柴犬，以后可能会增加比熊。
注意这里就只有一种类型，就是狗子，没有猫子这个种类。
创建狗子的接口工厂IDogFactory(接口MakeDogs()，返回产品接口)
创建狗子具体工厂DogFactory(实现IDogFactory接口)
狗子接口IDog（sleep()、run()，定义产品功能）
泰迪Teddy、柴犬ChaiDog（具体的狗子）
抽象产品类:
// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
抽象工厂类（接口工厂）:
创建狗子的抽象接口
// factory.go
type IDogFactory interface {
MakeDogs(dogType string) IDog
}
具体工厂类:
// dogfactory.go
type DogFactory struct {
}
// 提供一个方法实例化工厂
func NewDogFactory() Factory {
return &DogFactory{}
}
// 工厂方法,这是一个特殊的方法,用来创建不同的狗子
func (d *DogFactory) MakeDog(dogType string) IDog {
switch dogType {
case "teddy":
return &Teddy{name: dogType,
age: 2,
}
case "chaidog":
return &ChaiDog{name: dogType,
age: 2,
}
}
return nil
}
场景类:
// client.go
func main() {
// 创建一个工厂
f := example.NewFactory()
// 传入teddy，创建对应的狗子
teddyDog := f.MakeDog("teddy")
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
// 传入chaidog，创建对应的狗子
cDog := f.MakeDog("chaidog")
cDog.Sleep()
cDog.Run()
}
当想加入一个新的产品，例如柯基，添加一个柯基产品子类， 然后重写其工厂方法即可。
简单工厂方法代码
缩小为简单工厂模式。
一个模块仅需要一个工厂类，就没有必要把它实例化出来。java使用静态方法就可以了。
场景:
创建狗子的案例:
创建狗子，狗子有泰迪、柴犬，以后可能会增加比熊。
去掉了工厂接口。
创建狗子的具体工厂DogFactory
狗子接口IDog（sleep()、run()，定义产品功能）
泰迪Teddy、柴犬ChaiDog（具体的狗子）
抽象产品类:
// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
抽象工厂类（接口工厂）:
去掉。
具体工厂类:
// dogfactory.go
// 工厂方法,这是一个特殊的方法,用来创建不同的狗子
func MakeDogs(dogType string) IDog {
if dogType == "teddy" {
return &Teddy{}
}
if dogType == "chaidog" {
return &ChaiDog{}
}
return nil
}
场景类:
// client.go
func main() {
teddyDog := example.MakeDog("teddy")
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
cDog := example.MakeDog("chaidog")
cDog.Sleep()
cDog.Run()
}
工厂方法代码(升级)
升级为多个具体工厂类。
假如有1个产品类有5个具体实现，每个实现类的初始化方法都不相同，如果写在一个工厂方法中，会导致这个方法巨大无比。
为每一个产品定义一个ConcreteCreator。
创建狗子的案例:
创建狗子的接口工厂Factory（MakeDogs()）
创建泰迪狗子的具体工厂ChaiDogFactory（实现接口Factory）
创建泰迪柴犬的具体工厂TeddyFactory（实现接口Factory）
狗子接口（sleep()、run()）
泰迪、柴犬（具体的狗子）
接口工厂类:
// factory.go
type Factory interface {
// 无需再传递参数了
MakeDog() IDog
}
抽象产品类:
// idog.go
type IDog interface {
Sleep()
Run()
}
具体产品类:
柴犬:
// caidog.go
// 柴犬
type ChaiDog struct {
}
func (c ChaiDog) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (c ChaiDog) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
泰迪:
// teddy.go
// 泰迪
type Teddy struct {
}
func (t Teddy) Sleep() {
fmt.Println("睡觉")
}
func (t Teddy) Run() {
fmt.Println("奔跑")
}
具体工厂:
// teddyfactory.go
// 创建泰迪的具体工厂
type TeddyFactory struct {
}
func NewTeddyFactory() Factory {
return &TeddyFactory{}
}
func (d *TeddyFactory) MakeDog() IDog {
return &Teddy{name: "tom",
age: 2,
}
}
// caidogfactory.go
// 创建柴犬的具体工厂
type ChaiDogFactory struct {
}
func NewChaiDogFactory() Factory {
return &ChaiDogFactory{}
}
func (d *ChaiDogFactory) MakeDog() IDog {
return &ChaiDog{name: "kate",
age: 2,
}
}
场景类:
// client.go
func main() {
cf := example.NewChaiDogFactory()
teddyDog := cf.MakeDog()
teddyDog.Sleep()
teddyDog.Run()
tf := example.NewTeddyFactory()
caiDog := tf.MakeDog()
caiDog.Sleep()
caiDog.Run()
}
如果要扩展一个产品类，需要建立一个相应的工厂类，增加了扩展的难度。
在复杂的应用中一般才用多工厂的方法，然后再增加一个协调类，避免调用者与各个子工厂交流。