工厂方法模式详解

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型设计模式，其主要目的是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的子类来决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。
核心思想
工厂方法模式的核心思想是“定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的子类来决定实例化哪一个类”。它将对象的创建和使用分离，使得程序在判断对象类型时更加灵活。
结构组成
工厂方法模式包含以下几个主要角色：
1.  抽象产品（Product）：定义了产品的接口。
2.  具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口的具体产品类。
3.  抽象工厂（Creator）：声明了工厂方法，返回一个产品对象。
4.  具体工厂（Concrete Creator）：实现了抽象工厂的生产方法，生成一个具体产品对象。
代码示例
以下是一个简单的工厂方法模式的Java代码示例：
// 抽象产品
interface Product {
    void use();
}

// 具体产品A
class ConcreteProductA implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Using ConcreteProductA");
    }
}

// 具体产品B
class ConcreteProductB implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Using ConcreteProductB");
    }
}

// 抽象工厂
abstract class Creator {
    abstract Product factoryMethod();
}

// 具体工厂A
class ConcreteCreatorA extends Creator {
    @Override
    Product factoryMethod() {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

// 具体工厂B
class ConcreteCreatorB extends Creator {
    @Override
    Product factoryMethod() {
        return new ConcreteProductB();
    }
}

// 客户端代码
public class FactoryMethodPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Creator creatorA = new ConcreteCreatorA();
        Product productA = creatorA.factoryMethod();
        productA.use();

        Creator creatorB = new ConcreteCreatorB();
        Product productB = creatorB.factoryMethod();
        productB.use();
    }
}

特点和优势
1.  代码的扩展性：新增产品类时，不需要修改已有的代码，只需要添加一个具体的工厂类即可。
2.  解耦：客户端代码不需要知道具体的产品类，只需要知道抽象产品类。
3.  灵活性：客户端代码在不修改的情况下，可以通过参数化工厂类来创建不同的产品。
适用场景
1.  当一个系统不需要暴露对象创建和组合的具体细节，只有创建的对象。
2.  当系统中的产品对象不止一个等级时。
3.  当需要提供一个产品类的库，且只希望显示它们的接口。
工厂方法模式是实现对象创建和使用解耦的一种有效方式，它使得新增产品类时不需要修改已有代码，只需要增加新的具体工厂类即可。