工厂方法模式

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工厂方法模式是一种设计模式，它提供了一种方法来创建对象，而无需指定构造函数的类型。 在工厂方法模式中，使用一个专门的工厂类来创建所需的对象。 在抽象工厂类中定义了一个抽象工厂方法，该方法返回一个抽象产品类型。 具体工厂类继承抽象工厂类，并实现抽象工厂方法。 这样，在具体工厂类中就可以创建具体的产品对象。

例1

举个例子，假设我们有一个抽象产品类型为 Shape，并有两个具体产品，即 Circle 和 Square。 如果我们使用工厂方法模式来创建这些产品，那么我们可能会定义如下代码：

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// 抽象产品类
abstract class Shape {
  abstract draw(): void;
}

// 具体产品类 1
class Circle extends Shape {
  draw() {
    // 实现画圆的逻辑
  }
}

// 具体产品类 2
class Square extends Shape {
  draw() {
    // 实现画正方形的逻辑
  }
}

// 抽象工厂类
abstract class ShapeFactory {
  abstract createShape(): Shape;
}

// 具体工厂类 1
class CircleFactory extends ShapeFactory {
  createShape(): Shape {
    return new Circle();
  }
}

// 具体工厂类 2
class SquareFactory extends ShapeFactory {
  createShape(): Shape {
    return new Square();
  }
}

工厂方法模式是一种非常有用的设计模式，它可以让我们在不指定构造函数的类型的情况下创建对象。 它可以使代码更加灵活，并且可以轻松地更改或扩展应用程序的对象创建方式。

实际上，也就是说，工厂方法不直接使用构造函数，而是使用一个工厂类，这个工厂类是和构造函数解耦。
这样，我们就可以在不指定具体的构造函数类型的情况下创建对象。 这使得代码更加灵活，并且可以轻松地更改或扩展应用程序的对象创建方式。

例子2

假设我们正在开发一个游戏，其中玩家可以使用多种武器进行战斗。 我们可以使用工厂方法模式来实现这个功能。

首先，我们可以定义一个抽象产品类型 Weapon，其中包含了武器的抽象方法 use()。 我们还可以定义几个具体产品类型，如 Sword 和 Bow，它们分别代表剑和弓。 接下来，我们可以定义一个抽象工厂类型 WeaponFactory，其中包含了一个抽象工厂方法 createWeapon()，该方法返回一个 Weapon 类型的对象。 最后，我们可以定义两个具体工厂类型，如 SwordFactory 和 BowFactory，它们分别继承了 WeaponFactory 类型，并实现了 createWeapon() 方法。

首先，我们定义抽象产品类型 Weapon：

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abstract class Weapon {
  abstract use(): void;
}

然后，我们定义具体产品类型 Sword 和 Bow：

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class Sword extends Weapon {
  use() {
    console.log("Swinging sword!");
  }
}

class Bow extends Weapon {
  use() {
    console.log("Shooting arrow!");
  }
}

接下来，我们定义抽象工厂类型 WeaponFactory：

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abstract class WeaponFactory {
  abstract createWeapon(): Weapon;
}

最后，我们定义具体工厂类型 SwordFactory 和 BowFactory：

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class SwordFactory extends WeaponFactory {
  createWeapon() {
    return new Sword();
  }
}

class BowFactory extends WeaponFactory {
  createWeapon() {
    return new Bow();
  }
}

现在，我们可以使用这些类来创建武器。例如，我们可以这样创建一把剑：

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const swordFactory = new SwordFactory();
const sword = swordFactory.createWeapon();
sword.use(); // Output: "Swinging sword!"

我们也可以这样创建一张弓：

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const bowFactory = new BowFactory();
const bow = bowFactory.createWeapon();
bow.use(); // Output: "Shooting arrow!"

工厂方法模式是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。工厂方法让类把实例化推迟到子类。

工厂方法模式的适用场景

工厂方法模式适用于以下场景：

  1. 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
  2. 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
  3. 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

例如：
当你要创建一个电商网站，希望用户在结算时有多种支付方式可供选择，但是你不确定用户会选择哪种支付方式。这时候，你可以使用工厂方法模式来解决这个问题。
你可以定义一个抽象的支付方式类，然后分别定义支付宝、微信、银行卡等具体的支付方式类，最后定义一个支付方式工厂类，负责根据用户的选择创建对应的支付方式实例。这样，用户在结算时只需要选择想要使用的支付方式，工厂方法就会帮助你创建出对应的支付方式实例，而不需要关心具体的实现细节。

当你在开发一个聊天软件时，希望用户可以选择使用文本、语音、视频等不同的消息类型来聊天。这时候，你可以定义一个抽象的消息类，然后分别定义文本消息、语音消息、视频消息等具体的消息类，最后定义一个消息工厂类，负责根据用户的选择创建对应的消息实例。这样，用户在聊天时只需要选择想要发送的消息类型，工厂方法就会帮助你创建出对应的消息实例，而不需要关心具体的实现细节。

当你在开发一个图像处理软件时，希望用户可以选择使用不同的图像处理算法来处理图像。这时候，你可以定义一个抽象的图像处理类，然后分别定义黑白化、灰度化、锐化等具体的图像处理类，最后定义一个图像处理工厂类，负责根据用户的选择创建对应的图像处理实例。这样，用户在处理图像时只需要选择想要使用的图像处理算法，工厂方法就会帮助你创建出对应的图像处理实例，而不需要关心具体的实现细节。