工厂方法模式（Factory Method）

在真实项目中，对象的创建往往比使用更复杂 。

如果你发现代码中频繁出现 if-else 或根据参数去 new 不同的类，那基本已经到了该用工厂方法模式的时候了。

一、工厂方法模式解决什么问题

先看一个非常常见的写法：

python 复制代码

def create_payment(pay_type):
    if pay_type == "wechat":
        return WeChatPay()
    elif pay_type == "alipay":
        return AliPay()
    elif pay_type == "bank":
        return BankPay()
    else:
        raise ValueError("unsupported pay type")

问题很明显：

新增一种支付方式，必须修改这个函数
创建逻辑与业务逻辑耦合
违反开闭原则

工厂方法模式的目的就是：

把"创建对象的逻辑"从使用对象的地方解耦出来。

二、什么是工厂方法模式

**工厂方法模式（Factory Method）**的定义：

定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

核心思想：

使用方只依赖抽象
创建细节由工厂或子类负责

三、一个最基础的 Python 工厂方法示例

1. 抽象产品

python 复制代码

from abc import ABC, abstractmethod

class Payment(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount):
        pass

2. 具体产品

python 复制代码

class WeChatPay(Payment):
    def pay(self, amount):
        print(f"微信支付 {amount}")

class AliPay(Payment):
    def pay(self, amount):
        print(f"支付宝支付 {amount}")

3. 工厂类

python 复制代码

class PaymentFactory:
    @staticmethod
    def create(pay_type: str) -> Payment:
        if pay_type == "wechat":
            return WeChatPay()
        if pay_type == "alipay":
            return AliPay()
        raise ValueError("unsupported pay type")

使用方：

python 复制代码

payment = PaymentFactory.create("wechat")
payment.pay(100)

四、为什么这还不够"工厂方法"

上面的写法虽然集中管理了创建逻辑，但：

依然需要修改工厂代码
本质还是 if-else

真正的工厂方法强调：

通过继承扩展工厂，而不是修改工厂。

五、标准工厂方法模式结构

1. 抽象工厂

python 复制代码

class PaymentFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create(self) -> Payment:
        pass

2. 具体工厂

python 复制代码

class WeChatPayFactory(PaymentFactory):
    def create(self) -> Payment:
        return WeChatPay()

class AliPayFactory(PaymentFactory):
    def create(self) -> Payment:
        return AliPay()

使用方式：

python 复制代码

factory = WeChatPayFactory()
payment = factory.create()
payment.pay(100)

新增支付方式时：

新增产品类
新增工厂类
无需修改原有代码

六、Python 风格的工厂方法（推荐）

Python 中，很多时候没必要写那么多类。

使用字典 + 类引用

python 复制代码

class PaymentFactory:
    _mapping = {
        "wechat": WeChatPay,
        "alipay": AliPay,
    }

    @classmethod
    def create(cls, pay_type: str) -> Payment:
        try:
            return cls._mapping[pay_type]()
        except KeyError:
            raise ValueError("unsupported pay type")

优点：

代码简洁
易于维护
更符合 Python 风格

七、工厂方法 vs 直接实例化

对比点	直接 new	工厂方法
扩展性	差	好
解耦	低	高
可测试性	差	好
代码复杂度	低	中

适用原则：

对象类型固定、变化少 → 直接实例化
对象类型多、变化频繁 → 工厂方法

八、工厂方法常见误区

1. 工厂类变成"上帝类"

包含大量 if-else
违反单一职责

解决方案：

拆分工厂
或引入抽象工厂

2. 为了工厂而工厂

只有一个实现类
没有扩展需求

👉 直接实例化即可。

九、总结

工厂方法模式的核心价值在于：

解耦创建与使用
遵循开闭原则
为系统预留扩展空间

在 Python 中：

思想比形式重要
不必拘泥 UML 结构
用最简单的方式解决创建问题