在设计模式—简单工厂模式中提到了该模式的几点弊端：

  1. 工厂类集中了所有实例（产品）的创建逻辑，一旦这个工厂不能正常工作，整个系统都会受到影响；
  2. 违背“开闭原则”，一旦添加新产品就不得不修改工厂类的逻辑，这样就会造成工厂逻辑过于复杂；
  3. 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，静态方法不能被继承和重写，会造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构

为了解决这些弊端，出现了工厂方法模式。

工厂方法模式（Factory Method Pattern），其定义如下： :::info Define an interface for creating an object,but let subclasses decide whichclass to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation tosubclasses.

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。 :::

  1. 存在工厂的抽象基类，规定创建产品的原则与规则；
  2. 每个工厂实现类创建不同的产品，符合开闭原则，也可以合适地利用继承等语言特性。

也就是说，工厂父类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象。

其组成模型如下：

组成 关系 作用
抽象产品（Product） 具体产品的父类 提供描述产品的公共接口
具体产品（Concrete Product） 具体产品类，工厂生产的目标类 抽象产品具体化
抽象工厂（Factory） 具体工厂的父类 描述具体工厂的公共接口
具体工厂（Concrete Factory） 抽象工厂的子类；被外界调用 描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例


工厂方法模式的优点

  1. 封装性良好，代码结构清晰，符合单一职责原则；
  2. 良好的扩展性，符合开闭原则

工厂方法的缺点

  1. 增加新产品，必随着增加新工厂。类个数成对增加，增加系统复杂性；
  2. 由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度；
  3. 一个具体工厂只能创建一种具体产品

工厂方法模式最佳实践

  1. 当一个类不知道它所需要的对象的类时；在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可；
  2. 当一个类希望通过其子类来指定创建对象时；在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展；
  3. 将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中；

工厂方法模式实现步骤

  1. 创建抽象产品，定义产品的公共能力；
  2. 创建具体产品类，实现自己的独有能力；
  3. 创建抽象工厂，定义生产的公共能力；
  4. 创建具体工厂类，实现自己的生成能力，具体到能生产哪种产品；
  5. 外界调用具体工厂生成具体产品。

工厂方法模式使用示例

使用工厂方法模式生产不同的Pencil。

  1. public class FactoryMethod {
  4.     /**
  5.      * 抽象产品类，并定义具体产品的基本功能
  6.      */
  7.     public interface IPencil {
  9.         void write();
  10.     }
  13.     /**
  14.      * 具体产品类：钢笔
  15.      */
  16.     public static class Fountain implements IPencil {
  18.         @Override
  19.         public void write() {
  20.             System.out.println("使用钢笔写字");
  21.         }
  22.     }
  24.     /**
  25.      * 具体产品类：铅笔
  26.      */
  27.     public static class Pencil implements IPencil {
  29.         @Override
  30.         public void write() {
  31.             System.out.println("使用铅笔写字");
  32.         }
  33.     }
  35.     /**
  36.      * 工厂抽象，提供生产产品的方法
  37.      */
  38.     public interface IFactory {
  40.         IPencil createPencil();
  41.     }
  43.     /**
  44.      * 钢笔类工厂
  45.      */
  46.     public static class FountainFactory implements IFactory {
  48.         @Override
  49.         public IPencil createPencil() {
  50.             return new Fountain();
  51.         }
  52.     }
  54.     /**
  55.      * 铅笔类工厂
  56.      */
  57.     public static class PencilFactory implements IFactory {
  59.         @Override
  60.         public IPencil createPencil() {
  61.             return new Pencil();
  62.         }
  63.     }
  65.     public static void main(String[] args) {
  67.         // 生产铅笔
  68.         new PencilFactory().createPencil().write();
  70.         // 生产钢笔
  71.         new FountainFactory().createPencil().write();
  73.     }
  74. }

输出结果：
** :::success 使用铅笔写字
使用钢笔写字 :::