定义
工厂方法也叫虚构造器（virtual constructor），适用于在代码运行时，当不能确定对象所创建的类型而需要其子类确定的时候。在面向对象编程的环境中，其大致情况就相当于利用多态的特性，调用基类接口创建对象，而子类又各自实现了自己的创建接口的方法，类图结构如下：
如果撇开工厂方法模式的话，那么当需要创建对象的时候，直接在需要的地方使用具体的产品类创建对象即可，但是这样的话代码的粘性（耦合度）就比较高了，不利于后续的代码维护。工厂方法通过增加工厂这一层结构，使得使用的地方的代码不再对产品依赖，而仅仅依赖于对应的工厂，而该工厂又是接口类型的对象，秉承着面向接口的编程风格。
比较正式的工厂方法定义如下所示：
THE FACTORY METHOD PATTERN: Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses. ** The original definition appeared in
Design Patterns, by the “Gang of Four” (Addison-Wesley,1994).
可以看出该定义主要关注点在让子类自己决定如何创建对象，创建什么类型的对像，工厂方法使得一个对象的实例化延迟到其子类中。也就是说，创建的对象由工厂决定，一旦工厂定了，其创建的产品也就定了。一般而言，工厂方法模式每个产品对应于一个工厂，因此如果增加一个产品的话，就需要增加对应的工厂（这一点比较繁琐的），而需要创建什么样的产品则由指定产品类型变成指定工厂了。工厂方法适用于以下的情况：
- 代码编译时无法确定对象的具体类型
- 需要让子类决定创建的对象的类型
代码示例
在很多地方需要用到不同的主题，本例子就是使用主题变化做例子的。其中主题视图是产品，主题视图控制器是工厂，代码的主要文件结构如下所示：
其中CanvasView是默认的产品，ThemeGenerate是工厂的基类，也是负责生产默认产品的类，而PaperCanvasView和ClothCanvasView分别是两个自定义的产品，同时也为这个两个产品分别构建了对应的工厂类，其类图如下所示：
由于使用的时候，代码是直接和工厂打交道的，而工厂类又有相同的接口，所以，产品接口可以不一样，三个产品的定义分别如下所示：
#import "CanvasView.h"
@implementation CanvasView
- (id)init
{
if(self = [super init])
{
// 设置默认颜色
self.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
}
return self;
}
@end
#import "ClothCanvasView.h"
@implementation ClothCanvasView
- (id)init
{
if(self = [super init])
{
self.backgroundColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"cloth.jpg"]];
}
return self;
}
@end
#import "PaperCanvasView.h"
@implementation PaperCanvasView
- (id)init
{
if(self = [super init])
{
self.backgroundColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"paper.jpg"]];
}
return self;
}
@end
上述三个类分别创建了不同颜色背景的视图，现在需要其对应的工厂类，工厂类之间有继承关系的。
#import "ThemeGenerate.h"
@implementation ThemeGenerate
- (CanvasView *) canvasView
{
// 默认的工厂方法返回默认的主题（产品）
return [[CanvasView alloc] init];
}
@end
#import "ClothThemeGenarate.h"
#import "ClothCanvasView.h"
// 继承自 ThemeGenerate
@implementation ClothThemeGenarate
- (CanvasView *) canvasView
{
// 创建Cloth主题产品
return [[ClothCanvasView alloc] init];
}
@end
#import "PaperThemeGenarate.h"
#import "PaperCanvasView.h"
// 继承自 ThemeGenerate
@implementation PaperThemeGenarate
- (CanvasView *) canvasView
{
// 创建Paper主题产品
return [[PaperCanvasView alloc] init];
}
@end
没个工作类负责生产一种产品，同时对外提供统一的接口，这样客户端都可以通过该接口要求获取全部的产品，其调用的地方如下所示
- (IBAction)changeTheme:(id)sender
{
[_theme removeFromSuperview];
ThemeGenerate* newTheme = nil;
if (sender == _clothTheme)
{
newTheme = [[ClothThemeGenarate alloc] init];
}
else if(sender == _paperTheme)
{
newTheme = [[PaperThemeGenarate alloc] init];
}
else
{
newTheme = [[ThemeGenerate alloc] init];
}
_theme = newTheme.canvasView;
_theme.frame = self.view.frame;
[self.view insertSubview:_theme atIndex:0];
}
客户端直接通过调用接口canvasView即可获得自己想要的产品，如果想增加一类产品的话，直接创建一个产品和工厂类即可，修改代码较小。
总结
工厂方法可以使代码结构清晰，有效地封装变化。在编程中，产品类的实例化有时候是比较复杂和多变的，通过工厂模式，将产品的实例化封装起来，使得调用者根本无需关心产品的实例化过程，只需依赖工厂即可得到自己想要的产品。如果使用工厂模式，调用者只关心产品的接口就可以了，至于具体的实现，调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现，对调用者来说没有任何影响。