工厂方法模式：简洁优雅的对象创建艺术

在软件开发中，创建对象的方式至关重要。工厂方法模式是一种设计模式，它提供了创建对象的简洁而优雅的方法，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。

模式简述

工厂方法模式的核心思想是将对象的创建与对象的实际类型分离。它定义了一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪种对象。

具体来说，工厂方法模式包含以下关键元素：

• 工厂方法 (Factory Method)： 这是一个接口或抽象类，它定义了创建对象的接口。
• 具体工厂 (Concrete Factory)： 这是工厂方法的子类，它实现了实际的对象创建逻辑。
• 产品 (Product)： 这是创建的对象的抽象基类或接口。
• 具体产品 (Concrete Product)： 这是产品的子类，它表示实际的对象类型。

优点

工厂方法模式提供了许多优点，包括：

• 分离对象创建： 它将对象的创建逻辑与对象的实际类型分离，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。
• 支持灵活性： 它允许在不修改客户端代码的情况下动态更改创建的对象类型。
• 促进重用： 通过集中创建逻辑，它可以促进代码重用和减少重复。

应用场景

工厂方法模式可用于多种场景，包括：

• 创建具有复杂构造函数的对象： 当对象具有多个构造函数参数或复杂初始化过程时，使用工厂方法可以简化创建过程。
• 创建对象家族： 当需要创建一系列具有相同接口但不同实现的对象时，工厂方法可以提供一个统一的创建接口。
• 支持可扩展性： 当需要在将来添加或移除对象类型时，工厂方法可以方便地进行扩展。

实例

考虑一个创建形状对象的例子。我们可以定义一个形状工厂接口，它包含一个创建形状的方法：

interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}

然后，我们可以定义具体工厂来创建不同的形状类型：

class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}

class SquareFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Square();
    }
}

客户端代码可以使用这些工厂来创建形状对象，而无需担心对象的实际类型：

ShapeFactory factory = new CircleFactory();
Shape shape = factory.createShape();

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