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深入浅出工厂模式：从入门到精通（2025最新版）

ai 2025/6/28 2:58:37

一、什么是工厂模式？

工厂模式（Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。简单来说，工厂模式就像现实生活中的工厂一样，专门负责"生产产品"（即创建对象），让使用者不用关心对象是怎么被创建出来的。

1.1 工厂模式的三大核心优势

隐藏创建细节：就像你买手机不用关心零件怎么组装的
统一创建入口：所有同类型产品都从一个地方产出
灵活替换产品：换个工厂就能生产不同产品，使用者代码不用改

二、工厂模式的三种类型

2.1 简单工厂模式（静态工厂）

适用场景：产品种类较少且不常变化

// 产品接口
public interface IPhone {void Call();
}// 具体产品
public class XiaomiPhone implements IPhone { /* 实现 */ }
public class HuaweiPhone implements IPhone { /* 实现 */ }// 手机工厂
public static class PhoneFactory {public static IPhone CreatePhone(String brand) {return brand switch {"Xiaomi" -> new XiaomiPhone(),"Huawei" -> new HuaweiPhone(),_ -> throw new ArgumentException("不支持的品牌")};}
}// 使用
var myPhone = PhoneFactory.CreatePhone("Xiaomi");
myPhone.Call();

2.2 工厂方法模式

适用场景：

需要支持新产品扩展
不同产品创建逻辑差异较大

// 抽象工厂
public interface IPhoneFactory {IPhone CreatePhone();
}// 具体工厂
public class XiaomiFactory implements IPhoneFactory { /* 实现 */ }
public class HuaweiFactory implements IPhoneFactory { /* 实现 */ }// 使用
IPhoneFactory factory = new XiaomiFactory();
var phone = factory.CreatePhone();

2.3 抽象工厂模式

适用场景：

需要创建成套的相关产品
保证产品兼容性（比如都用小米生态）

// 产品族接口
public interface IDeviceFactory {IPhone CreatePhone();ITablet CreateTablet();
}// 小米工厂
public class XiaomiFactory implements IDeviceFactory { /* 实现所有小米产品 */ 
}// 使用
IDeviceFactory factory = new XiaomiFactory();
var phone = factory.CreatePhone();
var tablet = factory.CreateTablet();

三、工厂模式实战案例

3.1 数据库连接工厂

public interface IDbConnectionFactory {IDbConnection CreateConnection();
}// SQL Server实现
public class SqlConnectionFactory implements IDbConnectionFactory {public IDbConnection CreateConnection() {return new SqlConnection("Server=...");}
}// 使用时不关心具体数据库类型
IDbConnectionFactory factory = new SqlConnectionFactory();
using var connection = factory.CreateConnection();

3.2 日志记录器工厂

public interface ILoggerFactory {ILogger CreateLogger();
}// 文件日志实现
public class FileLoggerFactory implements ILoggerFactory {public ILogger CreateLogger() {return new FileLogger("log.txt");}
}

四、工厂模式深度解析

4.1 与传统创建方式的对比

传统方式：

Sample sample = new Sample();

工厂模式：

public class Factory {public static ISample creator(int which) {if (which==1) return new SampleA();else if (which==2) return new SampleB();}
}ISample sampleA = Factory.creator(1);

优势：将创建实例的工作与使用实例的工作分开，降低耦合度