一、 工廠方法（Factory Method）模式
工廠方法（FactoryMethod）模式是類的創(chuàng)建模式，其用意是定義一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象的工廠接口，將實(shí)際創(chuàng)建工作推遲到子類中。
工廠方法模式是簡(jiǎn)單工廠模式的進(jìn)一步抽象和推廣。由于使用了多態(tài)性，工廠方法模式保持了簡(jiǎn)單工廠模式的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了它的缺點(diǎn)。
在工廠方法模式中，核心的工廠類不再負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而是將具體創(chuàng)建工作交給子類去做。這個(gè)核心類僅僅負(fù)責(zé)給出具體工廠必須實(shí)現(xiàn)的接口，而不接觸哪一個(gè)產(chǎn)品類被實(shí)例化這種細(xì)節(jié)。這使得工廠方法模式可以允許系統(tǒng)在不修改工廠角色的情況下引進(jìn)新產(chǎn)品。
在Factory Method模式中，工廠類與產(chǎn)品類往往具有平行的等級(jí)結(jié)構(gòu)，它們之間一一對(duì)應(yīng)。
二、 Factory Method模式角色與結(jié)構(gòu)：
抽象工廠（Creator）角色：是工廠方法模式的核心，與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)。任何在模式中創(chuàng)建的對(duì)象的工廠類必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
具體工廠（Concrete Creator）角色：這是實(shí)現(xiàn)抽象工廠接口的具體工廠類，包含與應(yīng)用程序密切相關(guān)的邏輯，并且受到應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象。在上圖中有兩個(gè)這樣的角色：BulbCreator與TubeCreator。
抽象產(chǎn)品（Product）角色：工廠方法模式所創(chuàng)建的對(duì)象的超類型，也就是產(chǎn)品對(duì)象的共同父類或共同擁有的接口。在上圖中，這個(gè)角色是Light。
具體產(chǎn)品（Concrete Product）角色：這個(gè)角色實(shí)現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口。某具體產(chǎn)品有專門的具體工廠創(chuàng)建，它們之間往往一一對(duì)應(yīng)。
三、 程序舉例：
using System;
public abstract class Light
{
public abstract void TurnOn();
public abstract void TurnOff();
}
public class BulbLight : Light
{
public override void TurnOn()
{ Console.WriteLine("Bulb Light is Turned on"); }
public override void TurnOff()
{ Console.WriteLine("Bulb Light is Turned off"); }
}
public class TubeLight : Light
{
public override void TurnOn()
{ Console.WriteLine("Tube Light is Turned on"); }
public override void TurnOff()
{ Console.WriteLine("Tube Light is Turned off"); }
}
public abstract class Creator
{
public abstract Light factory();
}
public class BulbCreator : Creator
{
public override Light factory()
{ return new BulbLight(); }
}
public class TubeCreator : Creator
{
public override Light factory()
{ return new TubeLight(); }
}
public class Client
{
public static void Main()
{
Creator c1 = new BulbCreator();
Creator c2 = new TubeCreator();
Light l1 = c1.factory();
Light l2 = c2.factory();
l1.TurnOn();
l1.TurnOff();
Console.WriteLine("-----------------");
l2.TurnOn();
l2.TurnOff();
}
}
工廠方法的活動(dòng)序列圖
活動(dòng)過(guò)程包括：
客戶端創(chuàng)建BulbCreator對(duì)象，客戶端持有此對(duì)象的類型是Creator，而實(shí)際類型是BulbCreator。然后客戶端調(diào)用BulbCreator的factory方法，之后BulbCreator調(diào)用BulbLight的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)造出產(chǎn)品BulbLight對(duì)象。
四、 工廠方法模式與簡(jiǎn)單工廠模式
工廠方法模式與簡(jiǎn)單工廠模式再結(jié)構(gòu)上的不同不是很明顯。工廠方法類的核心是一個(gè)抽象工廠類，而簡(jiǎn)單工廠模式把核心放在一個(gè)具體類上。
工廠方法模式之所以有一個(gè)別名叫多態(tài)性工廠模式是因?yàn)榫唧w工廠類都有共同的接口，或者有共同的抽象父類。
當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展需要添加新的產(chǎn)品對(duì)象時(shí)，僅僅需要添加一個(gè)具體對(duì)象以及一個(gè)具體工廠對(duì)象，原有工廠對(duì)象不需要進(jìn)行任何修改，也不需要修改客戶端，很好的符合了"開放－封閉"原則。而簡(jiǎn)單工廠模式在添加新產(chǎn)品對(duì)象后不得不修改工廠方法，擴(kuò)展性不好。
工廠方法模式退化后可以演變成簡(jiǎn)單工廠模式。
五、 Factory Method模式演化
使用接口或抽象類
抽象工廠角色和抽象場(chǎng)頻角色都可以選擇由接口或抽象類實(shí)現(xiàn)。
使用多個(gè)工廠方法
抽象工廠角色可以規(guī)定出多于一個(gè)的工廠方法，從而使具體工廠角色實(shí)現(xiàn)這些不同的工廠方法，這些方法可以提供不同的商業(yè)邏輯，以滿足提供不同的產(chǎn)品對(duì)象的任務(wù)。
產(chǎn)品的循環(huán)使用
工廠方法總是調(diào)用產(chǎn)品類的構(gòu)造函數(shù)以創(chuàng)建一個(gè)新的產(chǎn)品實(shí)例，然后將這個(gè)實(shí)例提供給客戶端。而在實(shí)際情形中，工廠方法所做的事情可以相當(dāng)復(fù)雜。
一個(gè)常見的復(fù)雜邏輯就是循環(huán)使用產(chǎn)品對(duì)象。工廠對(duì)象將已經(jīng)創(chuàng)建過(guò)的產(chǎn)品登記到一個(gè)聚集中，然后根據(jù)客戶所請(qǐng)求的產(chǎn)品狀態(tài)，向聚集查詢。如果有滿足要求的產(chǎn)品對(duì)象，就直接將產(chǎn)品返回客戶端；如果聚集中沒(méi)有這樣的產(chǎn)品對(duì)象，那么就創(chuàng)建一個(gè)新的滿足要求的產(chǎn)品對(duì)象，然后將這個(gè)對(duì)象登記到聚集中，再返還給客戶端。"享元模式（Flyweight Pattern）"就是這樣一個(gè)模式。
多態(tài)性的喪失和模式的退化
一個(gè)工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)依賴于工廠角色和產(chǎn)品角色的多態(tài)性。在有些情況下，這個(gè)模式可以出現(xiàn)退化。
工廠方法返回的類型應(yīng)當(dāng)是抽象類型，而不是具體類型。調(diào)用工廠方法的客戶端應(yīng)當(dāng)依賴抽象產(chǎn)品編程，而不是具體產(chǎn)品。如果工廠僅僅返回一個(gè)具體產(chǎn)品對(duì)象，便違背了工廠方法的用意，發(fā)生退化，這時(shí)就不再是工廠模式了。
工廠的等級(jí)結(jié)構(gòu)：工廠對(duì)象應(yīng)當(dāng)有一個(gè)抽象的超類型。如果等級(jí)結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)具體工廠類的話，抽象工廠就可以省略，發(fā)生了退化。
六、 Factory Method模式與其它模式的關(guān)系
與工廠方法模式有關(guān)的模式還包括：
模板方法模式、MVC模式、享元模式、備忘錄模式
七、 另外一個(gè)例子
// Factory Method pattern -- Real World example
using System;
using System.Collections;
// "Product"
abstract class Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class SkillsPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class EducationPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class ExperiencePage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class IntroductionPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class ResultsPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class ConclusionPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class SummaryPage : Page
{
}
// "ConcreteProduct"
class BibliographyPage : Page
{
}
// "Creator"
abstract class Document
{
// Fields
protected ArrayList pages = new ArrayList();
// Constructor
public Document()
{
this.CreatePages();
}
// Properties
public ArrayList Pages
{
get{ return pages; }
}
// Factory Method
abstract public void CreatePages();
}
// "ConcreteCreator"
class Resume : Document
{
// Factory Method implementation
override public void CreatePages()
{
pages.Add( new SkillsPage() );
pages.Add( new EducationPage() );
pages.Add( new ExperiencePage() );
}
}
// "ConcreteCreator"
class Report : Document
{
// Factory Method implementation
override public void CreatePages()
{
pages.Add( new IntroductionPage() );
pages.Add( new ResultsPage() );
pages.Add( new ConclusionPage() );
pages.Add( new SummaryPage() );
pages.Add( new BibliographyPage() );
}
}
/**//// <summary>
/// FactoryMethodApp test
/// </summary>class FactoryMethodApp
{
public static void Main( string[] args )
{
Document[] docs = new Document[ 2 ];
// Note: constructors call Factory Method
docs[0] = new Resume();
docs[1] = new Report();
// Display document pages
foreach( Document document in docs )
{
Console.WriteLine( " " + document + " ------- " );
foreach( Page page in document.Pages )
Console.WriteLine( " " + page );
}
}
}
