目的

不再限制一個工廠（物件）建立許多產品（物件），而是轉變成一個產品（物件）對應一個工廠（物件），而決定生產哪個產品（物件）則轉交給另一個決策者（物件）。

說明

昨天提到，每次新增一個產品時，Simple Factory Method 內負責管理生產的工廠就必須「變動 switch-case」，此項舉動違反 SOLID 的 OCP。Factory Method 改良這一點，讓每項產品擁有各自的工廠。實際決定要使用哪間工廠的決策者，則轉交給其他物件負責，本身不涉入生產判定。

Factory Method 的作法是：

1. 先決定要建立的產品，該產品視為親代，可以用 Class、Abstract Class 或 Interface。
2. 建立一系列的產品子代，子代負責實作細節。
3. 建立工廠的親代，使用 Interface。
4. 建立一系列的的工廠子代，工廠與產品的關係是一對一，一個產品只有一間工廠，負責實作細節。
5. 決策者決定使用哪間工廠得到想要的產品。

UML 圖

使用 Java 實作

產品親代：PETBottle

public abstract class PETBottle {
    protected String smell = "";
    protected String color = "";

    public PETBottle(String smell, String color) {
        this.smell = smell;
        this.color = color;
    }

    public abstract String getTaste();
}

產品子代：Coke、Water、OrangeJuice

public class Coke extends PETBottle {
    public Coke(String smell, String color) {
        super(smell, color);
    }

    @Override
    public String getTaste() {
        return "這瓶可樂的顏色：" + color + "，香味是：" + smell;
    }
}

public class Water extends PETBottle {
    public Water(String smell, String color) {
        super(smell, color);
    }

    @Override
    public String getTaste() {
        return "這瓶水的顏色：" + color + "，香味是：" + smell;
    }
}

public class OrangeJuice extends PETBottle {
    public OrangeJuice(String smell, String color) {
        super(smell, color);
    }

    @Override
    public String getTaste() {
        return "這瓶柳橙汁的顏色：" + color + "，香味是：" + smell;
    }
}

工廠親代：PETBottleFactory

public interface PETBottleFactory {
    public PETBottle getPET_Bottle();
}

工廠子代：CokeFactory、WaterFactory、OrangeJuiceFactory

public class CokeFactory implements PETBottleFactory {
    @Override
    public PETBottle getPET_Bottle() {
        System.out.println("機器選定可樂瓶子");
        System.out.println("黑色液體衝入瓶子內");
        System.out.println("轉上瓶蓋，完成");
        return new Coke("甜甜的", "黑色");
    }
}

public class OrangeJuiceFactory implements PETBottleFactory {
    @Override
    public PETBottle getPET_Bottle() {
        System.out.println("機器選定礦泉柳橙汁瓶子");
        System.out.println("橘色液體衝入瓶子內");
        System.out.println("轉上瓶蓋，完成");
        return new OrangeJuice("酸酸的", "橘色");
    }
}

public class WaterFactory implements PETBottleFactory {
    @Override
    public PETBottle getPET_Bottle() {
        System.out.println("機器選定礦泉水瓶子");
        System.out.println("透明液體衝入瓶子內");
        System.out.println("轉上瓶蓋，完成");
        return new Water("無味", "透明的");
    }
}

決策者：

public class PETBottleFactoryMethodSample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("今天我想來點，可樂！");
        PETBottleFactory cokeFactory = new CokeFactory();
        PETBottle coke = cokeFactory.getPET_Bottle();
        System.out.println("得到一瓶可樂！");
        System.out.println(coke.getTaste());
        System.out.println("---咳咳咳---");

        System.out.println("有點甜，我想喝點，礦泉水！");
        PETBottleFactory waterFactory = new WaterFactory();
        PETBottle water = waterFactory.getPET_Bottle();
        System.out.println("得到一瓶礦泉水！");
        System.out.println(water.getTaste());

        System.out.println("---咕嚕咕嚕---");

        System.out.println("清爽！最來來點，柳橙汁！");
        PETBottleFactory orangeJuiceFactory = new OrangeJuiceFactory();
        PETBottle orangeJuice = orangeJuiceFactory.getPET_Bottle();
        System.out.println("得到一瓶柳橙汁！");
        System.out.println(orangeJuice.getTaste());
    }
}

使用 JavaScript 實作

受限於 JavaScript 沒有虛擬型別、無法限制型別。

產品親代：PETBottle

/** @abstract */
class PETBottle {
  constructor(smell, color) {
    this.smell = smell;
    this.color = color;
  }

  getTaste() { return; }
}

產品子代：Coke、Water、OrangeJuice

class Coke extends PETBottle {
  constructor(smell, color) {
    super(smell, color);
  }

  /** @override */
  getTaste() {
    return "這瓶可樂的顏色：" + this.color + "，香味是：" + this.smell;
  }
}

class Water extends PETBottle {
  constructor(smell, color) {
    super(smell, color);
  }

  /** @override */
  getTaste() {
    return "這瓶水的顏色：" + this.color + "，香味是：" + this.smell;
  }
}

class OrangeJuice extends PETBottle {
  constructor(smell, color) {
    super(smell, color);
  }

  /** @override */
  getTaste() {
    return "這瓶柳橙汁的顏色：" + this.color + "，香味是：" + this.smell;
  }
}

工廠親代：PETBottleFactory

/** @interface */
class PETBottleFactory {
  getPET_Bottle() { return; }
}

工廠子代：CokeFactory、WaterFactory、OrangeJuiceFactory

class CokeFactory extends PETBottleFactory {
  /** @override */
  getPET_Bottle() {
    console.log("機器選定可樂瓶子");
    console.log("黑色液體衝入瓶子內");
    console.log("轉上瓶蓋，完成");
    return new Coke("甜甜的", "黑色");
  }
}

class WaterFactory extends PETBottleFactory {
  /** @override */
  getPET_Bottle() {
    console.log("機器選定礦泉水瓶子");
    console.log("透明液體衝入瓶子內");
    console.log("轉上瓶蓋，完成");
    return new Coke("甜甜的", "黑色");
  }
}

class OrangeJuiceFactory extends PETBottleFactory {
  /** @override */
  getPET_Bottle() {
    console.log("機器選定礦泉柳橙汁瓶子");
    console.log("橘色液體衝入瓶子內");
    console.log("轉上瓶蓋，完成");
    return new OrangeJuice("酸酸的", "橘色");
  }
}

決策者：

const PETBottleFactoryMethodSample = () => {
  console.log("今天我想來點，可樂！");
  const cokeFactory = new CokeFactory();
  const coke = cokeFactory.getPET_Bottle();
  console.log("得到一瓶可樂！");
  console.log(coke.getTaste());
  console.log("---咳咳咳---");

  console.log("有點甜，我想喝點，礦泉水！");
  const waterFactory = new WaterFactory();
  const water = waterFactory.getPET_Bottle();
  console.log("得到一瓶礦泉水！");
  console.log(water.getTaste());

  console.log("---咕嚕咕嚕---");

  console.log("清爽！最來來點，柳橙汁！");
  const orangeJuiceFactory = new OrangeJuiceFactory();
  const orangeJuice = orangeJuiceFactory.getPET_Bottle();
  console.log("得到一瓶柳橙汁！");
  console.log(orangeJuice.getTaste());
};

PETBottleFactoryMethodSample();

總結

Factory Method 改善了 Simple Factory Method 無法遵守 SOLID 的問題，將「選擇」交給決策者，本身不涉及選擇，只負責生產。

然而，這個生產是直線關係，工廠對應產品，假如生產的產品數量增加非常多時，整體程式會顯得笨重、重複。此時，如果能找出產品之間的共通點，那就能抽離出來，重構後變成新的 Factory 模式。

明天，將介紹 Abstract Factory 模式。