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本文轉載自微信公眾號「全棧修仙之路」，作者阿寶哥  。轉載本文請聯系全棧修仙之路公眾號。 

在現實生活中，工廠是負責生產產品的，比如牛奶、面包或禮物等，這些產品滿足了我們日常的生理需求。此外，在日常生活中，我們也離不開大大小小的系統，這些系統是由不同的組件對象構成。

作為一名 Web 軟件開發工程師，在軟件系統的設計與開發過程中，我們可以利用設計模式來提高代碼的可重用性、可擴展性和可維護性。在眾多設計模式當中，有一種被稱為工廠模式的設計模式，它提供了創建對象的最佳方式。

工廠模式可以分為三類：

• 簡單工廠模式(Simple Factory Pattern)
• 工廠方法模式(Factory Method Pattern)
• 抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)

本文阿寶哥將介紹簡單工廠模式與工廠方法模式，而抽象工廠模式將在后續的文章中介紹，下面我們先來介紹簡單工廠模式。

一、簡單工廠模式

1.1 簡單工廠模式簡介

簡單工廠模式又叫 靜態方法模式，因為工廠類中定義了一個靜態方法用于創建對象。簡單工廠讓使用者不用知道具體的參數就可以創建出所需的 ”產品“ 類，即使用者可以直接消費產品而不需要知道產品的具體生產細節。

相信對于剛接觸簡單工廠模式的小伙伴來說，看到以上的描述可能會覺得有點抽象。這里為了讓小伙伴更好地理解簡單工廠模式，阿寶哥以用戶買車為例，來介紹一下 BMW 工廠如何使用簡單工廠模式來生產。

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購車的流程，pingan 和 qhw 分別向 BMW 工廠訂購了 BMW730 和 BMW840 型號的車型，接著工廠按照對應的模型進行生產并在生產完成后交付給用戶。接下來，阿寶哥將介紹如何使用簡單工廠來描述 BMW 工廠生產指定型號車子的過程。

1.2 簡單工廠模式實戰

定義 BMW 抽象類

abstract class BMW { 
  abstract run(): void; 
} 

創建 BMW730 類(BMW 730 Model)

class BMW730 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW730 發動咯"); 
  } 
} 

創建 BMW840 類(BMW 840 Model)

class BMW840 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW840 發動咯"); 
  } 
} 

創建 BMWFactory 工廠類

class BMWFactory { 
  public static produceBMW(model: "730" | "840"): BMW { 
    if (model === "730") { 
      return new BMW730(); 
    } else { 
      return new BMW840(); 
    } 
  } 
} 

生產并發動 BMW730 和 BMW840

const bmw730 = BMWFactory.produceBMW("730"); 
const bmw840 = BMWFactory.produceBMW("840"); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

以上代碼運行后的輸出結果為：

BMW730 發動咯  
BMW840 發動咯 

通過觀察以上的輸出結果，我們可以知道我們的 BMWFactory 已經可以正常工作了。在 BMWFactory 類中，阿寶哥定義了一個 produceBMW() 方法，該方法會根據傳入的模型參數來創建不同型號的車子。

看完簡單工廠模式實戰的示例，你是不是覺得簡單工廠模式還是挺好理解的。那么什么場景下使用簡單工廠模式呢?要回答這個問題我們需要來了解一下簡單工廠的優缺點。

1.3 簡單工廠模式優缺點

1.3.1 優點

• 將創建實例與使用實例的任務分開，使用者不必關心對象是如何創建的，實現了系統的解耦;
• 客戶端無須知道所創建的具體產品類的類名，只需要知道具體產品類所對應的參數即可。

1.3.2 缺點

• 由于工廠類集中了所有產品創建邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都要受到影響。
• 系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，在產品類型較多時，也有可能造成工廠邏輯過于復雜，不利于系統的擴展和維護。
• 了解完簡單工廠的優缺點，我們來看一下它的應用場景。

1.4 簡單工廠模式應用場景

在滿足以下條件下可以考慮使用簡單工廠模式：

• 工廠類負責創建的對象比較少：由于創建的對象比較少，不會造成工廠方法中業務邏輯過于復雜。
• 客戶端只需知道傳入工廠類靜態方法的參數，而不需要關心創建對象的細節。

介紹完簡單工廠模式，接下來我們來介紹本文的主角 ”工廠方法模式“。

二、工廠方法模式

2.1 工廠方法簡介

工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱為工廠模式，也叫多態工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬于類創建型模式。

在工廠方法模式中，工廠父類負責定義創建產品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的產品對象， 這樣做的目的是將產品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產品類。

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購車的流程，pingan 和 qhw 分別向 BMW 730 和 BMW 840 工廠訂購了 BMW730 和 BMW840 型號的車型，接著工廠按照對應的模型進行生產并在生產完成后交付給用戶。接下來，阿寶哥來介紹如何使用工廠方法來描述 BMW 工廠生產指定型號車子的過程。

2.2 工廠方法實戰

定義 BMW 抽象類

abstract class BMW { 
  abstract run(): void; 
} 

創建 BMW730 類(BMW 730 Model)

class BMW730 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW730 發動咯"); 
  } 
} 

創建 BMW840 類(BMW 840 Model)

class BMW840 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW840 發動咯"); 
  } 
} 

定義 BMWFactory 接口

interface BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW; 
} 

創建 BMW730Factory 類

class BMW730Factory implements BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW730(); 
  } 
} 

創建 BMW840Factory 類

class BMW840Factory implements BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW840(); 
  } 
} 

生產并發動 BMW730 和 BMW840

const bmw730Factory = new BMW730Factory(); 
const bmw840Factory = new BMW840Factory(); 
 
const bmw730 = bmw730Factory.produceBMW(); 
const bmw840 = bmw840Factory.produceBMW(); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

通過觀察以上的輸出結果，我們可以知道我們的 BMW730Factory 和 BMW840Factory 工廠已經可以正常工作了。相比前面的簡單工廠模式，工廠方法模式通過創建不同的工廠來生產不同的產品。下面我們來看一下工廠方法有哪些優缺點。

2.3 工廠方法優缺點

2.3.1 優點

• 在系統中加入新產品時，無須修改抽象工廠和抽象產品提供的接口，只要添加一個具體工廠和具體產品就可以了。這樣，系統的可擴展性也就變得非常好，更加符合 “開閉原則”。而簡單工廠模式需要修改工廠類的判斷邏輯。
• 符合單一職責的原則，即每個具體工廠類只負責創建對應的產品。而簡單工廠模式中的工廠類存在一定的邏輯判斷。
• 基于工廠角色和產品角色的多態性設計是工廠方法模式的關鍵。它能夠使工廠可以自主確定創建何種產品對象，而如何創建這個對象的細節則完全封裝在具體工廠內部。工廠方法模式之所以又被稱為多態工廠模式，是因為所有的具體工廠類都具有同一抽象父類。

2.3.2 缺點

• 在添加新產品時，需要編寫新的具體產品類，而且還要提供與之對應的具體工廠類，系統中類的個數將成對增加，在一定程度上增加了系統的復雜度，有更多的類需要編譯和運行，會給系統帶來一些額外的開銷。
• 一個具體工廠只能創建一種具體產品。

最后我們來簡單介紹一下工廠方法的應用場景。

2.4 工廠方法應用場景

• 一個類不知道它所需要的對象的類：在工廠方法模式中，客戶端不需要知道具體產品類的類名，只需要知道所對應的工廠即可，具體的產品對象由具體工廠類創建;客戶端需要知道創建具體產品的工廠類。
• 一個類通過其子類來指定創建哪個對象：在工廠方法模式中，對于抽象工廠類只需要提供一個創建產品的接口，而由其子類來確定具體要創建的對象，利用面向對象的多態性和里氏代換原則，在程序運行時，子類對象將覆蓋父類對象，從而使得系統更容易擴展。

三、參考資源

簡單工廠模式(SimpleFactoryPattern)

design-patterns - simple_factory

工廠方法模式(Factory Method)