三、一般结构
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广，它不仅保持了简单工厂模式能够向客户隐藏类的实例化过程这一优点，而且还通过多态性克服了工厂类过于复杂且不易于扩展的缺点。在工厂方法模式中，处于核心地位的工厂类不再负责所有产品的创建，而是将具体的创建工作交由子类去完成。工厂方法模式中的核心工厂类经过功能抽象之后，成为了一个抽象的工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不涉及哪种产品类应当被实例化这一细节。工厂方法模式的一般性结构如图4所示，图中为了简化只给出了一个产品类和一个工厂类，但在实际系统中通常需要设计多个产品类和多个工厂类。
工厂方法模式的实质是将对象的创建延迟到其子类实现，即由子类根据当前情况动态决定应该实例化哪一个产品类。从上图可以看出，工厂方法模式涉及到抽象工厂角色、具体工厂角色、抽象产品角色和具体产品角色四个参与者。
◆抽象工厂(Creator)角色：是工厂方法模式的核心，它负责定义创建抽象产品对象的工厂方法。抽象工厂不能被外界直接调用，但任何在模式中用于创建产品对象的工厂类都必须实现由它所定义的工厂方法。
具体工厂(Concrete Creator)角色：是工厂方法模式的对外接口，它负责实现创建具体产品对象的内部逻辑。具体工厂与应用密切相关，可以被外界直接调用，创建所需要的产品。
抽象产品(Product)角色：是工厂方法模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有具体产品共有的公共接口。
具体产品(Concrete Product)角色：是工厂方法模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这一角色的某个具体类的实例。
抽象工厂角色负责声明工厂方法(factory method)，用来"生产"抽象产品，以下是抽象工厂的示例性Python代码：
代码清单9：creator.py
class Creator:
""" 抽象工厂角色 """
# 创建抽象产品的工厂方法
def factoryMethod(self):
pass
具体工厂角色负责创建一个具体产品的实例，并将其返回给调用者。具体工厂是与具体产品相关的，实现时一般常用的做法是为每个具体产品定义一个具体工厂。以下是具体工厂的示例性Python代码：
代码清单10：concretecreator.py
class ConcreteCreator(Creator):
""" 具体工厂角色 """
# 创建具体产品的工厂方法
def factoryMethod(self):
product = ConcreteProduct()
return product
抽象产品角色的主要目的是为所有的具体产品提供一个共同的接口，通常只需给出相应的声明就可以了，而不用给出具体的实现。以下是抽象产品类的示例性Python代码：
代码清单11：product.py
class Product:
""" 抽象产品角色 """
# 所有产品类的公共接口
def interface(self):
pass
具体产品角色充当最终的创建目标，一般来讲它是抽象产品类的子类，实现了抽象产品类中定义的所有工厂方法，实际应用时通常会具有比较复杂的业务逻辑。以下是具体产品类的示例性Python代码：
代码清单12：concreteproduct.py
class ConcreteProduct(Product):
""" 具体产品角色 """
# 公共接口的实现
def interface(self):
print "Concrete Product Method"
在应用工厂方法模式时，通常还需要再引入一个客户端角色，由它负责创建具体的工厂对象，然后再调用工厂对象中的工厂方法来创建相应的产品对象。以下是客户端的示例性Python代码：
代码清单13：client.py
class Client:
""" 客户端角色 """
def run(self):
creator = ConcreteCreator()
product = creator.factoryMethod()
product.interface()
# 主函数
if (__name__ == "__main__"):
client = Client()
client.run()
在这个简单的示意性实现里，充当具体产品和具体工厂角色的类都只有一个，但在真正的实际应用中，通常遇到的都是同时会有多个具体产品类的情况，此时相应地需要提供多个具体工厂类，每个具体工厂都负责生产对应的具体产品。
工厂方法模式的活动序列如图5所示，客户端Client首先创建ConcreteCreator对象，然后调用ConcreteCreator对象的工厂方法factoryMethod()，由它负责"生产"出所需要的ConcreteProduct对象。
