概念

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接口，但是允许子类决定实例化哪个类


工厂模式通过定义一个创建对象的接口，但将实际的实例化过程推迟到子类中去完成，从而使得一个类在创建对象时不需要关心具体的实现类

在工厂模式中，通常存在一个工厂类（Factory），它负责创建对象的实例

工厂类可以是简单工厂，也可以是工厂方法或抽象工厂的具体实现


工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装起来，使得客户端代码与具体的对象类解耦，从而提高系统的灵活性和可维护性

这种模式的优点在于，可以在不修改现有代码的情况下很容易地添加新的产品类，而且客户端代码与具体产品类解耦，使得系统更加灵活、可维护和可扩展


举个简单的例子，考虑一个文档编辑器

可以有不同类型的文档（如文本文档、图像文档等），而每种类型的文档可能需要不同的创建方式（如文本文档可以直接创建，而图像文档可能需要先加载图片）

使用工厂模式，可以将文档的创建过程封装到工厂类中，根据不同的类型来创建不同的文档对象，从而实现了文档的统一创建管理


实现条件

工厂模式适用于一些特定的情况，包括但不限于：

  1. 当一个系统需要独立于其产品的创建、组成和表示时，工厂模式能够帮助我们实现这一点
  2. 当要实例化的类在运行时才能确定时，例如，通过动态加载，工厂模式非常有用
  3. 当我们想要避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时，工厂模式可以帮助我们减少类的数量
  4. 当一个类的实例只有几个不同状态组合中的一种时，使用工厂模式可能会比手动实例化更加方便，因为我们可以创建多个原型并根据需要克隆它们


优点

  1. 封装性

    工厂模式可以隐藏创建对象的复杂逻辑，用户只需要知道他们可以从工厂获取对象，而无需关心对象的创建细节

  2. 扩展性

    如果需要引入新的产品类，只需要扩展工厂类并在其中添加新的创建方法，这样不会影响已有的类代码

  3. 解耦

    客户端代码和具体产品类解耦，客户端只依赖于产品的抽象类

    这意味着客户端代码不需要更改就可以使用不同的产品

  4. 复用性

    工厂类中的代码可以被多次复用，因为它们不依赖于具体的产品类


缺点

  1. 类的数量增多

    每增加一个新的产品类型，都需要增加一个具体的产品类和一个与之对应的具体工厂类，这会使系统中类的总数增加，增加了系统的复杂度

  2. 系统的复杂性

    随着产品变种的增加，相应的工厂类也会增加，系统的复杂性也随之增加，从而增加了理解和维护的难度

  3. 抽象性的问题

    工厂模式的使用需要客户端依赖于工厂类的抽象编程，这对于一些需要理解具体类之间关系的场景可能不是很方便


实现方式

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/**
 * 表示一个人的类
 * @class Person
 * @param {string} name - 人的名字
 * @param {number} age - 人的年龄
 */
class Person {
    constructor(name, age) {
        this.name = name
        this.age = age
    }
    
    /**
     * 向他人打招呼并介绍自己
     */
    greet() {
        console.log("Hello, my name is " + this.name + ", and I'm " + this.age + " years old.")
    }
}

/**
 * 通用工厂模式类，用于创建Person实例
 * @class GenericFactoryPattern
 */
class GenericFactoryPattern {
    
    /**
     * 创建一个Person实例
     * @static
     * @param {string} name - 人的名字
     * @param {number} age - 人的年龄
     * @returns {Person} 返回一个初始化后的Person实例
     * @throws {Error} 如果名字不是字符串或年龄不是正数，则抛出错误
     */
    static createPerson(name, age) {
        
        // 验证输入参数的合法性
        if (typeof name !== 'string') {
            throw new Error('Invalid input: "name" parameter must be a string.')
        }
        if (typeof age !== 'number' || isNaN(age) || age <= 0) {
            throw new Error('Invalid input: "age" parameter must be a positive number.')
        }
        
        // 创建并返回Person实例
        return new Person(name, age)
    }
}


export default GenericFactoryPattern


// region HOW TO USE
// 使用工厂类创建对象
let person1 = GenericFactoryPattern.createPerson("Alice", 30)
let person2 = GenericFactoryPattern.createPerson("Bob", 25)

// 调用对象的方法
person1.greet() // 输出：Hello, my name is Alice, and I'm 30 years old.
person2.greet() // 输出：Hello, my name is Bob, and I'm 25 years old.
// endregion HOW TO USE

这段代码定义了一个 Person 类和一个通用的工厂模式类 GenericFactoryPattern，用于创建 Person 实例。下面是对这段代码的解释：

  1. Person 类：
    • 这个类表示一个人，具有两个属性 name 和 age，分别代表人的名字和年龄
    • 类中有一个方法 greet()，用于向他人打招呼并介绍自己，它会在控制台输出一条打招呼的消息
  2. GenericFactoryPattern 类：
    • 这个类是一个通用的工厂模式类，用于创建 Person 实例
    • 类中有一个静态方法 createPerson(name, age)，用于创建一个 Person 实例。该方法接收两个参数，分别是人的名字和年龄
    • 方法内部对输入参数进行合法性验证，确保 name 是字符串且 age 是正数。如果参数不符合要求，则抛出相应的错误
    • 如果参数验证通过，则使用输入参数创建并返回一个初始化后的 Person 实例


场景

  1. JQuery的$()
  2. Vue异步组件
  3. Moment.js 中的 moment()


源代码