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一、 工廠(chǎng)方法（Factory Method）模式

工廠(chǎng)方法（FactoryMethod）模式是類(lèi)的創(chuàng )建模式，其用意是定義一個(gè)創(chuàng )建產(chǎn)品對象的工廠(chǎng)接口，將實(shí)際創(chuàng )建工作推遲到子類(lèi)中。

工廠(chǎng)方法模式是簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式的進(jìn)一步抽象和推廣。由于使用了多態(tài)性，工廠(chǎng)方法模式保持了簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了它的缺點(diǎn)。

在工廠(chǎng)方法模式中，核心的工廠(chǎng)類(lèi)不再負責所有產(chǎn)品的創(chuàng )建，而是將具體創(chuàng )建工作交給子類(lèi)去做。這個(gè)核心類(lèi)僅僅負責給出具體工廠(chǎng)必須實(shí)現的接口，而不接觸哪一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)被實(shí)例化這種細節。這使得工廠(chǎng)方法模式可以允許系統在不修改工廠(chǎng)角色的情況下引進(jìn)新產(chǎn)品。

在Factory Method模式中，工廠(chǎng)類(lèi)與產(chǎn)品類(lèi)往往具有平行的等級結構，它們之間一一對應。

二、 Factory Method模式角色與結構：

抽象工廠(chǎng)（Creator）角色：是工廠(chǎng)方法模式的核心，與應用程序無(wú)關(guān)。任何在模式中創(chuàng )建的對象的工廠(chǎng)類(lèi)必須實(shí)現這個(gè)接口。

具體工廠(chǎng)（Concrete Creator）角色：這是實(shí)現抽象工廠(chǎng)接口的具體工廠(chǎng)類(lèi)，包含與應用程序密切相關(guān)的邏輯，并且受到應用程序調用以創(chuàng )建產(chǎn)品對象。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(chǎng)方法模式所創(chuàng )建的對象的超類(lèi)型，也就是產(chǎn)品對象的共同父類(lèi)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)現了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口。某具體產(chǎn)品有專(zhuān)門(mén)的具體工廠(chǎng)創(chuàng )建，它們之間往往一一對應。

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(chǎng)方法的活動(dòng)序列圖

活動(dòng)過(guò)程包括：

客戶(hù)端創(chuàng )建BulbCreator對象，客戶(hù)端持有此對象的類(lèi)型是Creator，而實(shí)際類(lèi)型是BulbCreator。然后客戶(hù)端調用BulbCreator的factory方法，之后BulbCreator調用BulbLight的構造函數創(chuàng )造出產(chǎn)品BulbLight對象。

四、 工廠(chǎng)方法模式與簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式

工廠(chǎng)方法模式與簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式再結構上的不同不是很明顯。工廠(chǎng)方法類(lèi)的核心是一個(gè)抽象工廠(chǎng)類(lèi)，而簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式把核心放在一個(gè)具體類(lèi)上。

工廠(chǎng)方法模式之所以有一個(gè)別名叫多態(tài)性工廠(chǎng)模式是因為具體工廠(chǎng)類(lèi)都有共同的接口，或者有共同的抽象父類(lèi)。

當系統擴展需要添加新的產(chǎn)品對象時(shí)，僅僅需要添加一個(gè)具體對象以及一個(gè)具體工廠(chǎng)對象，原有工廠(chǎng)對象不需要進(jìn)行任何修改，也不需要修改客戶(hù)端，很好的符合了"開(kāi)放－封閉"原則。而簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式在添加新產(chǎn)品對象后不得不修改工廠(chǎng)方法，擴展性不好。

工廠(chǎng)方法模式退化后可以演變成簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式。

五、 Factory Method模式演化

使用接口或抽象類(lèi)
抽象工廠(chǎng)角色和抽象場(chǎng)頻角色都可以選擇由接口或抽象類(lèi)實(shí)現。

使用多個(gè)工廠(chǎng)方法
抽象工廠(chǎng)角色可以規定出多于一個(gè)的工廠(chǎng)方法，從而使具體工廠(chǎng)角色實(shí)現這些不同的工廠(chǎng)方法，這些方法可以提供不同的商業(yè)邏輯，以滿(mǎn)足提供不同的產(chǎn)品對象的任務(wù)。

產(chǎn)品的循環(huán)使用
工廠(chǎng)方法總是調用產(chǎn)品類(lèi)的構造函數以創(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(hù)端。而在實(shí)際情形中，工廠(chǎng)方法所做的事情可以相當復雜。

一個(gè)常見(jiàn)的復雜邏輯就是循環(huán)使用產(chǎn)品對象。工廠(chǎng)對象將已經(jīng)創(chuàng )建過(guò)的產(chǎn)品登記到一個(gè)聚集中，然后根據客戶(hù)所請求的產(chǎn)品狀態(tài)，向聚集查詢(xún)。如果有滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品對象，就直接將產(chǎn)品返回客戶(hù)端；如果聚集中沒(méi)有這樣的產(chǎn)品對象，那么就創(chuàng )建一個(gè)新的滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品對象，然后將這個(gè)對象登記到聚集中，再返還給客戶(hù)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(chǎng)方法模式的實(shí)現依賴(lài)于工廠(chǎng)角色和產(chǎn)品角色的多態(tài)性。在有些情況下，這個(gè)模式可以出現退化。

工廠(chǎng)方法返回的類(lèi)型應當是抽象類(lèi)型，而不是具體類(lèi)型。調用工廠(chǎng)方法的客戶(hù)端應當依賴(lài)抽象產(chǎn)品編程，而不是具體產(chǎn)品。如果工廠(chǎng)僅僅返回一個(gè)具體產(chǎn)品對象，便違背了工廠(chǎng)方法的用意，發(fā)生退化，這時(shí)就不再是工廠(chǎng)模式了。

工廠(chǎng)的等級結構：工廠(chǎng)對象應當有一個(gè)抽象的超類(lèi)型。如果等級結構中只有一個(gè)具體工廠(chǎng)類(lèi)的話(huà)，抽象工廠(chǎng)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(chǎng)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 );

    }

  }

}