2.1 工厂模式 (Factory Pattern)

恭喜你！我们正式开始学习第一个设计模式。工厂模式是创建型模式中最基础、最常见的一种，它的核心思想非常简单：将创建对象的过程单独封装起来。

一、生活中的场景：去咖啡店点单

想象一下，你想喝一杯“拿铁”。你通常不会自己去买咖啡豆、牛奶，然后研究如何打奶泡、控制萃取时间。

你会怎么做？走进一家咖啡店，对店员说：“你好，一杯拿铁。”

在这个场景中：

• 你：是“使用者”（Client）。你只关心得到一杯拿铁，不关心如何制作。
• 店员/咖啡机：就是“工厂”（Factory）。它接收你的“拿铁”指令，然后负责所有复杂的创建过程。
• 拿铁：是“产品”（Product）。

如果明天你想喝“美式”，你同样是告诉店员一声，由他这个“工厂”来为你制作。你作为使用者，完全被从复杂的创建过程中解耦出来了。

这就是工厂模式最核心的理念。

二、没有工厂时的代码：重复与僵化

假设我们正在开发一个简单的用户管理系统，需要根据不同的用户类型（如普通用户、管理员）创建不同的用户对象，并赋予它们不同的权限视图。

// 定义两个用户类
class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.viewPage = ["首页", "商品列表"];
  }
}

class Admin {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.viewPage = ["首页", "商品列表", "用户管理", "订单管理"];
  }
}

// 在某个页面逻辑中，我们需要根据角色创建实例
function render(role, name) {
  let user;
  if (role === "user") {
    user = new User(name);
  } else if (role === "admin") {
    user = new Admin(name);
  }

  // ... 接下来是使用 user 实例渲染页面的逻辑
  console.log(`${user.name} 的权限页面: ${user.viewPage.join(", ")}`);
}

render("admin", "张三"); // 张三 的权限页面: 首页, 商品列表, 用户管理, 订单管理
render("user", "李四"); // 李四 的权限页面: 首页, 商品列表

这段代码有什么问题？

1. 创建与使用耦合：render 函数本应只关心“渲染”逻辑，但现在它被迫要知道 User 和 Admin 这两个具体类的存在，以及如何用 new 来创建它们。创建过程和使用过程紧紧地绑在了一起。
2. 难以扩展：如果未来新增一个 SuperAdmin（超级管理员）角色，我们必须修改 render 函数内部的 if...else 逻辑。这违反了我们之前提到的“开放/封闭原则”。

三、使用简单工厂模式重构

现在，让我们引入“咖啡店店员”这个角色——一个专门负责创建用户的工厂。

简单工厂模式 (Simple Factory Pattern) 通常由一个单独的函数或类来实现，它根据传入的参数来决定应该创建哪种产品实例。

// 还是先定义好我们的“产品”
class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.viewPage = ["首页", "商品列表"];
  }
}

class Admin {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.viewPage = ["首页", "商品列表", "用户管理", "订单管理"];
  }
}

// 建立我们的“工厂”
class UserFactory {
  createUser(role, name) {
    switch (role) {
      case "user":
        return new User(name);
      case "admin":
        return new Admin(name);
      default:
        throw new Error("无效的用户角色");
    }
  }
}

// =======================================================
// 在页面逻辑中，我们这样使用：

// 1. 先创建一个工厂实例
const factory = new UserFactory();

// 2. render 函数现在变得非常纯粹
function render(role, name) {
  // 只管向工厂“下单”，不关心具体怎么做
  const user = factory.createUser(role, name);

  // 专注于自己的渲染逻辑
  console.log(`${user.name} 的权限页面: ${user.viewPage.join(", ")}`);
}

render("admin", "张三");
render("user", "李四");

// 如果要新增 SuperAdmin 角色，我们只需要：
// 1. 新建一个 SuperAdmin 类
class SuperAdmin {
  /* ... */
}
// 2. 修改工厂，增加一个 case
// class UserFactory { ... case 'superAdmin': return new SuperAdmin(name); ... }
// 注意：我们的 render 函数完全不需要任何改动！

通过重构，render 函数不再关心如何创建 user，它把这个任务完全委托给了 UserFactory。render 函数与 User、Admin 类实现了解耦。

四、优缺点与适用场景

优点

1. 分离职责：将对象的创建和使用完全分开，实现了关注点分离。
2. 降低耦合：使用者（客户端）只依赖于工厂，而不依赖于任何具体的产品类。
3. 易于管理：所有创建逻辑都集中在一个地方，使得代码更易于维护和扩展。

缺点

1. 增加复杂性：对于非常简单的对象创建，引入工厂模式会增加额外的类和代码，显得有点“小题大做”。
2. 工厂职责过重：当产品类型非常多时，工厂类的 switch 或 if...else 会变得非常臃肿，不易维护。（这个问题可以通过更高级的工厂模式，如“工厂方法模式”来解决）。

适用场景

• 当你需要根据不同的参数创建不同类型的对象时。
• 当对象的创建过程比较复杂，不希望将这些复杂性暴露给使用者时。
• 当你希望代码的使用者只关心产品的接口，而不关心其具体实现时。

五、总结

工厂模式就像一个专门负责生产的部门，它把“如何造”的细节隐藏起来，你只需要告诉它“你要什么”，它就能给你对应的产品。这是软件设计中封装变化、降低耦合思想的绝佳体现。