概述
在简单工厂模式中中方提供一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它需要知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，需要在其中加入必要的业务逻辑，这违背了开闭原则。此外，在简单工厂模式中，所有的产品都由同一个工厂创建，工厂类职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工业方法模式则可以很好地解决这一问题
在工厂方法模式中，不再提供了一个统一的工厂类来创建所有的产品对象，而是针对不同的产品提供不同的工厂，系统提供一个与产品等级结构对应的工厂等级结构。
定义
工厂方法模式（Factory Method Pattern）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式（Fatory Pattern），又称为虚拟构造器模式（Virtual Constructor Pattern）或多态工厂模式（Polymorphic Factory Pattern）。工厂方法模式是一种类创建型模式
结构图
工厂方法模式提供一个抽象工厂接口来声明抽象工厂方法，而由其子类来具体实现工厂方法，创建具体的产品对象。
Product（抽象产品）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类
ConcreteProduct（具体产品）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应
Factory（抽象工厂）：在抽象工厂类中，声明了工厂方法（Factory Method），用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口
ConcreteFactory（具体工厂）：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例
典型代码
抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或具体类，其典型代码如下：
interface Factory{
public Product factoryMethod();
}
在抽象工厂中声明了工厂方法但并未实现工厂方法，具体产品对象的创建由其子类负责，客户端针对抽象工厂编程，可在运行时再指定具体工厂类。具体工厂类实现了工厂方法，不同的具体工厂可以创建不同的具体产品，其典型的代码如下：
class ConcreteFactory implements Factory{
public Product factoryMethod(){
return new ConcreteProduct();
}
}
在实际使用时，具体工厂类在实现工厂方法时除了创建具体产品对象之外，还可以负责产品对象的初始化工作以及一些资源和环境配置工作，例如连接数据库，创建文件等
在客户端代码中，只需关心工厂类即可，不同的具体工厂可以创建不同的产品，典型的代码如下
....
Factory factory;
factory = new ConcreteFactory();
Product product;
product = factory.factoryMethod();
....
日志记录器
结构图
使用工厂方法模式设计日志记录器，Logger接口充当抽象产品，其子类FileLogger和DatabaseLogger充当具体产品，LoggerFactory接口充当抽象工厂，其子类FileLoggerFactory和DatabaseLoggerFactory充当具体工厂
日志记录器接口：抽象产品
public interface Logger {
public void writeLog();
}
数据库日志记录器：具体产品
public class DatabaseLogger implements Logger{
public void writeLog() {
System.out.println("数据库日志记录");
}
}
文件日志记录器：具体产品
public class FileLogger implements Logger{
@Override
public void writeLog() {
System.out.println("文件日志记录");
}
}
日志记录器：工厂接口：抽象工厂
public interface LoggerFactory {
public Logger createLogger();
}
数据库日志记录器工厂类：具体工厂
public class DatabaseLoggerFactroy implements LoggerFactory{
@Override
public Logger createLogger() {
//连接数据库
//创建数据库日志记录器对象
Logger logger = new DatabaseLogger();
//初始化数据日志器
return logger;
}
}
文件记录器工厂类：具体对象
public class FileLoggerFactory implements LoggerFactory{
@Override
public Logger createLogger() {
//创建文件日志记录器对象
Logger logger = new FileLogger();
//创建文件
return logger;
}
}
客户端测试
public class Client {
public static void main(String[] args) {
LoggerFactory factory;
Logger logger;
factory = new FileLoggerFactory();
logger = factory.createLogger();
logger.writeLog();
}
}
工厂方法的隐藏
有时候为了简化客户端的使用，还可以对客户隐藏工厂方法，此时，在工厂类中将直接调用产品类的业务方法，客户端无须调用工厂方法创建产品，直接通过工厂即可使用所创建的对象中的业务方法
结构图
抽象工厂类LoggerFactory改为
abstract class LoggerFactory{
//在工厂类中直接调用日志记录器类的业务方法writeLog()
public void writeLog(){
Logger logger = this.createLogger();
logger.writeLog();
}
}
通过将业务方法的调用移入工厂类，可以直接使用工厂对象来调用产品对象的业务方法，客户都无须直接使用工厂方法
总结
工厂方法模式是简单工厂模式的延伸，它继承了简单工厂模式的优点，同时还弥补了简单工厂模式的不足。工厂方法模式是使用频率最高的设计模式之一，是很多开源模式框架和API类库的核心模式之一
优点
在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需的产品，同时还向客户阴残了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部，。工厂方法模式又称为多态工厂模式，正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品即可，这样系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合开闭原则
缺点
在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销
由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解程度，且在实现时可能需要用到DOM，反射等技术，增加系统的实现难度
适用场景
客户端不需要知道其所需的对象的类。在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中
抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更加容易扩展