Java 設計模式精講：三大工廠模式演進與最佳實踐

工廠模式家族全景解析：從簡單工廠到抽象工廠的抽象演進

工廠模式核心意圖：為創建對象提供過渡接口，將實例化邏輯屏蔽隔離，提高系統靈活性。GoF 將其分為工廠方法與抽象工廠兩類，業界常補充簡單工廠作為特例。

一、簡單工廠模式（靜態工廠方法）

結構：工廠類（核心邏輯判斷）+ 抽象產品 + 具體產品

特點：一個具體工廠類決定創建哪個產品，違反開閉原則，新增產品需修改工廠代碼。適用於產品種類固定、較少的場景。

二、工廠方法模式（多態性工廠）

核心改進：引入抽象工廠角色，將實例化決策延遲到子類：

// 抽象產品
public interface Moveable { void run(); }

// 具體產品
public class Plane implements Moveable { public void run() { System.out.println("plane"); } }
public class Broom implements Moveable { public void run() { System.out.println("broom"); } }

// 抽象工廠
public abstract class VehicleFactory { abstract Moveable create(); }

// 具體工廠
public class PlaneFactory extends VehicleFactory { public Moveable create() { return new Plane(); } }
public class BroomFactory extends VehicleFactory { public Moveable create() { return new Broom(); } }

// 客戶端
VehicleFactory factory = new BroomFactory();
Moveable m = factory.create(); m.run();

優勢：符合開閉原則，新增產品只需新增工廠子類，無需修改現有代碼。劣勢：產品種類多時類爆炸，可結合簡單工廠合並同類產品。

三、抽象工廠模式（工具箱/產品族）

解決問題：多個產品等級結構（如 Vehicle、Weapon、Food），需創建相關/依賴對象族：

public abstract class AbstractFactory {
    public abstract Vehicle createVehicle();
    public abstract Weapon createWeapon();
    public abstract Food createFood();
}

public class DefaultFactory extends AbstractFactory {
    public Vehicle createVehicle() { return new Car(); }
    public Weapon createWeapon() { return new AK47(); }
    public Food createFood() { return new Apple(); }
}

關鍵差異：工廠方法針對「單一產品等級」，抽象工廠針對「多產品等級構成的產品族」。單產品族時退化為工廠方法。

四、模式選型決策表

五、實戰建議

• 優先考慮工廠方法，平衡擴展性與複雜度
• 產品族強關聯（如 UI 皮膚：Button+ScrollBar+Window）用抽象工廠
• 簡單場景或框架內部可用簡單工廠，配合反射/配置文件減少修改
• 依賴注入容器（Spring BeanFactory）本質是通用工廠實現

理解三者演進脈絡，本質是將「創建什麼」與「如何創建」解耦的不斷深化過程。