Java 設計模式深度解析：工廠方法模式

什麼是工廠方法模式？

工廠方法模式屬於創建型模式，定義為：定義一個用於創建對象的介面，讓子類決定實例化哪一個類，工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

工廠模式三兄弟

按抽象程度分：

1. 簡單工廠（靜態工廠）：無工廠介面，靜態方法產出產品，擴展性弱。
2. 工廠方法（本文重點）：引入工廠介面，子類決定具體產品，擴展性強。
3. 抽象工廠：處理多個產品等級結構（產品族）。

四大核心要素

• 工廠介面：核心契約，與調用者直接交互。
• 工廠實現：決定如何實例化產品，擴展靈活。
• 產品介面：定義產品規範，調用者依賴它而非具體類。
• 產品實現：具體行為邏輯。

代碼實現：組裝汽車

interface IProduct { void productMethod(); }
class Product implements IProduct { public void productMethod() { System.out.println("產品"); } }

interface IFactory { IProduct createProduct(); }
class Factory implements IFactory { public IProduct createProduct() { return new Product(); } }

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IFactory factory = new Factory();
        IProduct product = factory.createProduct();
        product.productMethod();
    }
}

核心優勢

• 結構清晰，封裝變化：複雜實例化邏輯隱藏在工廠內部。
• 屏蔽具體類：調用者只依賴介面，具體實現可隨意替換。
• 降低耦合：符合迪米特法則，調用者無需知道產品依賴的眾多類。
• 擴展性好：新增產品只需新增工廠實現，不動既有代碼。

適用場景

• 需要生成複雜對象（簡單對象用 new 即可，別過度設計）。
• 調用者自行組裝會引入過多依賴，需解耦。
• 系統需良好擴展性，不同產品用不同工廠組裝。

實戰對比：無工廠 vs 有工廠

無工廠：Client 直接 new Engine()、new Wheel()、new Car(...)，高耦合、難擴展、違反迪米特法則。

有工廠：Client 僅依賴 IFactory，Factory.createCar() 內部封裝組裝邏輯，耦合度大幅降低，擴展只需新增 Factory 實現。

總結

工廠方法模式是「解耦利器」，將實例化延遲到子類，讓調用者專注於業務邏輯而非對象構建細節。掌握其與簡單工廠、抽象工廠的邊界，靈活選型。