golang设计模式之工厂方法模式

工厂方法模式

wiki: 工厂方法模式（英语：Factory method pattern）是一种实现了“工厂”概念的面向对象设计模式。就像其他创建型模式一样，它也是处理在不指定对象具体类型的情况下创建对象的问题。工厂方法模式的实质是“定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。”

上面是 维基百科 中对工厂方法的定义，在上一篇 [golang设计模式之简单工厂模式](https://juejin.im/post/5bdbcc08f265da61561eb493) 中我们介绍过，唯一的一个工厂控制着 所有产品的实例化，而 工厂方法 中包括一个工厂接口，我们可以动态的实现多种工厂，达到扩展的目的

• 简单工厂需要:

  1. 工厂结构体
  2. 产品接口
  3. 产品结构体

• 工厂方法需要:

  1. 工厂接口
  2. 工厂结构体
  3. 产品接口
  4. 产品结构体

在 简单工厂 中，依赖于唯一的工厂对象，如果我们需要实例化一个产品，那么就要向工厂中传入一个参数获取对应对象，如果要增加一种产品，就要在工厂中修改创建产品的函数，耦合性过高 ，而在 工厂方法 中，依赖工厂接口，我们可以通过实现工厂接口，创建多种工厂，将对象创建由一个对象负责所有具体类的实例化，变成由一群子类来负责对具体类的实例化，将过程解耦。

下面用代码实现：

例如，我们现在有一个产品需要被创建，那么先构建工厂接口和产品接口

  // 工厂接口
  type FactoryInterface interface {
  	  CreateProduct(t string) ProductInterface
  }

 // 产品接口
 type ProductInterface interface {
 	Intro()
 }

然后实现这两个接口: 工厂结构体和产品结构体

// 创建工厂结构体并实现工厂接口
  type Factory1 struct {
  }

  func (f Factory1) CreateProduct(t string) ProductInterface {
      switch t {
      case "product1":
          return Product1{}
      default:
          return nil
      }

  }


  // 创建产品1并实现产品接口
  type Product1 struct {
  }

  func (p Product1) Intro() {
	  fmt.Println("this is product 1")
  }

这样在使用的时候，就可以让子类来选择实例化哪种产品:

  // 创建工厂
  	f := new(Factory1)

  	p := f.CreateProduct("product1")
  	p.Intro()  // output:  this is product 1.

或许上面的代码看起来并不容易懂，因为我们只有一种产品，不能看出来它的好处，在网上我看到了一个卖包子的例子，我觉得很贴切，在这我就用 go 实现一下,辅助理解:

栗子: 我现在想在我的老家齐齐哈尔开一家包子店，卖猪肉馅和三鲜馅两种馅料的包子，那么我们使用简单工厂模式应该怎样实现呢？

• 简单工厂模式实现:

  1. 创建工厂结构体（包子店）

       // 工厂类(包子店)
       type BunShop struct {
       }
     

  2. 创建产品接口(包子类的接口)

     type Bun interface {
       	create()
       }

  3. 实现产品（2种包子）

     type PigMeatBuns struct {}
     
      func (p PigMeatBuns) create() {
        fmt.Println("猪肉馅包子")
      }
     
      type SamSunStuffingBuns struct {}
     
      func (s SamSunStuffingBuns) create() {
        fmt.Println("三鲜馅包子")
      }

  4. 为工厂添加生产包子的方法

  func (b BunShop) Generate(t string) Bun {
        switch t {
          case "pig":
            return PigMeatBuns{}
          case "3s":
            return SamSunStuffingBuns{}
          default:
            return nil
        }
      }

  1. 这样一个简单工厂模式就完成了:

  factory := new(BunShop)
      b := factory.Generate("pig")
      b.create() // output: 猪肉馅包子

可是如果生意做的不错，我想要在广东开一家分店该怎么办呢？依旧是两种包子，但是为了符合当地人的口味，一定会有所差别，难道要一步一步的修改工厂类吗？

这样工厂方法模式就派上用场了…

1. 添加工厂接口(包子店的接口)和产品接口(包子接口)

   type BunShopInterface interface{
        Generate(t string) Bun
     }
   
     type Bun interface {
        create()
     }

2. 创建工厂结构体和产品结构体（具体包子店和具体包子）

``
  type QSPigMeatBuns struct{}
  type GDPigMeatBuns struct{}

  type QSSamSunStuffingBuns struct{}
  type GDSamSunStuffingBuns struct{}

  // 实现产品接口...  这里就不写了
  // CODE ...
```   3. 创建对应的工厂（齐市包子店和广东包子店）

```go
  type QSBunShop struct {}

  type GDBunShop struct {}

  func (qs QSBunShop) Generate(t string) Bun {
     switch t {
         case "pig":
           return QSPigMeatBuns{}
         case "3s":
           return QSSamSunStuffingBuns{}
         default:
           return nil
      }
  }


  func (gd QSBunShop) Generate(t string) Bun {
       switch t {
         case "pig":
           return GDPigMeatBuns{}
         case "3s":
           return GDSamSunStuffingBuns{}
         default:
           return nil
         }
    }
```

1. 这样，就完成了工厂方法模式

``
  var b Bun
  // 卖呀卖呀卖包子...
  QSFactory := new(QSBunShop)
  b = QSFactory.Generate("pig")  // 传入猪肉馅的参数，会返回齐市包子铺的猪肉馅包子
  b.create()

  GDFactory := new(GDBunShop)
  b = GDFactory.Generate("pig") // 同样传入猪肉馅的参数，会返回广东包子铺的猪肉馅包子
  b.create()
```

go中没有继承，实际上可以以组合的方式达到继承的目的

简单工厂模式和工厂方法模式看起来很相似，本质区别就在于，如果在包子店中直接创建包子产品，是依赖具体包子店的，扩展性、弹性、可维护性都较差，而如果将实例化的代码抽象出来，不再依赖具体包子店，而是依赖于抽象的包子接口，使对象的实现从使用中解耦，这样就拥有很强的扩展性了，也可以称为 『依赖倒置原则』

工厂方法模式的优缺点

• 优点:

  1. 符合“开闭”原则，具有很强的的扩展性、弹性和可维护性。修改时只需要添加对应的工厂类即可

  2. 使用了依赖倒置原则，依赖抽象而不是具体，使用（客户）和实现（具体类）松耦合

  3. 客户只需要知道所需产品的具体工厂，而无须知道具体工厂的创建产品的过程，甚至不需要知道具体产品的类名。

• 缺点:

  1. 每增加一个产品时，都需要一个具体类和一个具体创建者，使得类的个数成倍增加，导致系统类数目过多，复杂性增加

  2. 对简单工厂，增加功能修改的是工厂类；对工厂方法，增加功能修改的是产品类。

上述代码均放在 golang-design-patterns 这个仓库中

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