一、工厂方法模式概述

工厂方法模式（Factory Method Pattern）又称为工厂模式，是一种创建型设计模式。

在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象。

二、工厂方法模式结构图

工厂方法模式包含如下4种角色：

（1）Factory：抽象工厂，是工厂方法模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。

（2）ConcreteFactory：具体工厂，这是实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且受到应用程序调用以创建产品对象。

（3）Product：抽象产品，工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。

（4）ConcreteProduct：具体产品，这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建，它们之间往往一一对应。。

三、工厂方法模式的适用场景

工厂方法模式主要适用于以下应用场景：

（1）创建对象需要使用大量的重复代码；

（2）客户端不依赖产品类实例如何被创建、如何实现等细节；

（3）一个类通过其子类来指定创建哪个对象。

四、工厂方法模式的优缺点

优点

（1）灵活性增强，对于新产品的创建，只需要多写一个相应的工厂类。

（2）典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，无须关心其他实现类，满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则。

缺点

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

五、代码实现

Coffee.java —— 抽象产品

/**
 * @description 咖啡父类（抽象产品类）
 */
public interface Coffee {
    /** 获取名称 */
    String getName();
    /** 加奶 */
    void addMilk();
    /** 加糖 */
    void addSugar();
}

LatteCoffee.java —— 拿铁（具体产品）

/**
 * @description 拿铁（具体产品类）
 */
public class LatteCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "拿铁";
    }

    @Override
    public void addMilk() {
        System.out.println("给拿铁加奶！");
    }

    @Override
    public void addSugar() {
        System.out.println("给拿铁加糖！");
    }
}

AmericanCoffee.java —— 美式咖啡（具体产品）

/**
 * @description 美式咖啡（具体产品类）
 */
public class AmericanCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }

    @Override
    public void addMilk() {
        System.out.println("给美式咖啡加奶！");
    }

    @Override
    public void addSugar() {
        System.out.println("给美式咖啡加糖！");
    }
}

CoffeeFactory.java —— 咖啡工厂类（抽象工厂）

/**
 * @description 咖啡工厂类（抽象工厂类）
 */
public interface CoffeeFactory {
    /** 创建咖啡 */
    Coffee create();
}

LatteCoffeeFactory.java —— 拿铁咖啡工厂类（具体工厂）

/**
 * @description 拿铁咖啡工厂类（具体工厂类）
 */
public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory{
    @Override
    public Coffee create() {
        return new LatteCoffee();
    }
}

AmericanCoffeeFactory.java —— 美式咖啡工厂类（具体工厂）

/**
 * @description 美式咖啡工厂类（具体工厂类）
 */
public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory {
    @Override
    public Coffee create() {
        return new AmericanCoffee();
    }
}

测试

public static void main(String[] args) {
    CoffeeFactory coffeeFactory = new AmericanCoffeeFactory();
    Coffee coffee = coffeeFactory.create();
    System.out.println(coffee.getName());
    coffee.addMilk();
    coffee.addSugar();

    coffeeFactory = new LatteCoffeeFactory();
    coffee = coffeeFactory.create();
    System.out.println(coffee.getName());
    coffee.addMilk();
    coffee.addSugar();
}

输出结果

美式咖啡
给美式咖啡加奶！
给美式咖啡加糖！
拿铁
给拿铁加奶！
给拿铁加糖！