在简单工厂模式中产品的创建统一在工厂类的静态工厂方法中创建，体现了面形对象的封装性，客户程序不需要知道产品产生的细节，也体现了面向对象的单一职责原则（SRP)，这样在产品很少的情况下使用起来还是很方便， 但是如果产品很多，并且不断的有新产品加入，那么就会导致静态工厂方法变得极不稳定，每次加入一个新产品就要修改静态工厂方法，这违背了面向对象设计原则的开闭原则（OCP）。那么在应对这种不断增加的新产品，简单工模式有些力不从心了，那么什么模式可以完美应对呢？这就是这篇文章要谈到的工厂方法模式。在工厂方法模式中，我们不再提供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类，系统提供一个与产品等级结构对应的工厂等级结构。
一、工厂方法作业定义
工厂方法模式(Factory Method Pattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。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(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。
二、工厂方法作业结构图
工厂方法模式结构图
1.IProduct (抽象产品角色）：
它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的父类，也就是产品对象的公共父类，这个角色一般可以有抽象类或者接口来担当。
2.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。
3.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，所有创建具体对象的具体工厂类都必须实现该接口。
4. 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。
与简单工厂模式相比，工厂方法模式最重要的区别是引入了抽象工厂角色，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类
三、工厂方法作业代码实现：
public interface IProduct
{
void DoSomething();
}
public interface IFactory
{
IProduct Create();
}
public class ConcreteProductA : IProduct
{
public void DoSomething()
{
Console.WriteLine("I'm Product A");
}
}
public class ConcreteProductB : IProduct
{
public void DoSomething()
{
Console.WriteLine("I'm Product B");
}
}
public class ConcreteFactoryA : IFactory
{
public IProduct Create()
{
return new ConcreteProductA();
}
}
public class ConcreteFactoryB : IFactory
{
public IProduct Create()
{
return new ConcreteProductB();
}
}
客户端调用：
static void Main()
{
//使用ConcreteFactoryA 创建 ProductA
IFactory factoryA = new ConcreteFactoryA();
IProduct productA = factoryA.Create();
productA.DoSomething();
//使用ConcreteFactoryB 创建 ProductB
IFactory factoryB = new ConcreteFactoryB();
IProduct productB = factoryB.Create();
productB.DoSomething();
Console.ReadKey();
}
输出结果：
四、工厂方法作业的优缺点
优点
①在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要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。
②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。它能够使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。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
③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就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”，这点比简单工厂模式更优秀。
缺点
①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。
②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难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。
适用场景
在以下情况下可以使用工厂方法模式：
①一个类不知道它所需要的对象的类：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；客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
②一个类通过其子类来指定创建哪个对象：在工厂方法模式中，对于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，从而使得系统更容易扩展。
③将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。