编辑“︁PHP工厂模式”︁

{{Note|本文是PHP设计模式系列的一部分，重点介绍'''工厂模式'''，适用于初学者和需要巩固概念的开发者。}}

= PHP工厂模式 =

'''工厂模式'''（Factory Pattern）是一种'''创建型设计模式'''，它提供了一种在不指定具体类的情况下创建对象的方式。该模式通过定义一个创建对象的接口或抽象类，让子类决定实例化哪一个类，从而实现对象的创建与使用解耦。

== 核心概念 ==
工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装在一个专门的类（工厂类）中，客户端代码只需与工厂交互，无需关心对象的具体实现细节。这提高了代码的灵活性和可维护性。

=== 主要类型 ===
工厂模式分为三种常见形式：
# '''简单工厂模式'''（静态工厂）
# '''工厂方法模式'''
# '''抽象工厂模式'''

以下重点介绍前两种最常用的形式。

== 简单工厂模式 ==
最简单的一种实现，通过静态方法根据输入参数返回不同类的实例。

=== 代码示例 ===
<syntaxhighlight lang="php">
interface Vehicle {
    public function drive();
}

class Car implements Vehicle {
    public function drive() {
        return "Driving a car";
    }
}

class Bike implements Vehicle {
    public function drive() {
        return "Riding a bike";
    }
}

class VehicleFactory {
    public static function create($type) {
        return match(strtolower($type)) {
            'car' => new Car(),
            'bike' => new Bike(),
            default => throw new InvalidArgumentException("Unknown vehicle type")
        };
    }
}

// 客户端代码
$vehicle = VehicleFactory::create('car');
echo $vehicle->drive(); // 输出: "Driving a car"
</syntaxhighlight>

=== 结构说明 ===
<mermaid>
classDiagram
    class Vehicle {
        <<interface>>
        +drive()
    }
    class Car {
        +drive()
    }
    class Bike {
        +drive()
    }
    class VehicleFactory {
        +create(type): Vehicle
    }
    Vehicle <|-- Car
    Vehicle <|-- Bike
    VehicleFactory --> Car
    VehicleFactory --> Bike
</mermaid>

== 工厂方法模式 ==
更灵活的变体，定义一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。

=== 代码示例 ===
<syntaxhighlight lang="php">
abstract class Logistics {
    abstract public function createTransport(): Transport;

    public function planDelivery() {
        $transport = $this->createTransport();
        return $transport->deliver();
    }
}

interface Transport {
    public function deliver(): string;
}

class Truck implements Transport {
    public function deliver() {
        return "Delivering by land in a box";
    }
}

class Ship implements Transport {
    public function deliver() {
        return "Delivering by sea in a container";
    }
}

class RoadLogistics extends Logistics {
    public function createTransport(): Transport {
        return new Truck();
    }
}

class SeaLogistics extends Logistics {
    public function createTransport(): Transport {
        return new Ship();
    }
}

// 客户端代码
$logistics = new SeaLogistics();
echo $logistics->planDelivery(); // 输出: "Delivering by sea in a container"
</syntaxhighlight>

=== 结构说明 ===
<mermaid>
classDiagram
    class Logistics {
        <<abstract>>
        +createTransport()*: Transport
        +planDelivery()
    }
    class Transport {
        <<interface>>
        +deliver()
    }
    class RoadLogistics {
        +createTransport(): Transport
    }
    class SeaLogistics {
        +createTransport(): Transport
    }
    class Truck {
        +deliver()
    }
    class Ship {
        +deliver()
    }
    Logistics <|-- RoadLogistics
    Logistics <|-- SeaLogistics
    Logistics --> Transport
    Transport <|.. Truck
    Transport <|.. Ship
    RoadLogistics --> Truck
    SeaLogistics --> Ship
</mermaid>

== 实际应用场景 ==
* '''数据库连接器'''：根据配置创建MySQL、PostgreSQL等不同数据库连接
* '''支付网关'''：根据用户选择创建PayPal、Stripe等支付处理器
* '''UI组件库'''：跨平台渲染时创建对应操作系统的按钮/窗口

=== 电商案例 ===
<syntaxhighlight lang="php">
class PaymentProcessorFactory {
    public function create($gatewayType): PaymentGateway {
        return match($gatewayType) {
            'paypal' => new PayPalAdapter(),
            'stripe' => new StripeAdapter(),
            default => throw new InvalidArgumentException("Unsupported payment gateway")
        };
    }
}

$processor = (new PaymentProcessorFactory())->create('paypal');
$processor->charge(100.00);
</syntaxhighlight>

== 数学表达 ==
工厂模式可以形式化为：
<math>
\begin{cases}
\text{Factory} \rightarrow \text{Product} \\
\text{ConcreteFactory}_i \rightarrow \text{ConcreteProduct}_i
\end{cases}
</math>

其中满足：
<math>
\forall p \in \text{Product}, \exists f \in \text{Factory} \mid f.\text{create}() = p
</math>

== 优缺点 ==
{| class="wikitable"
|-
! 优点 !! 缺点
|-
| 解耦客户端和具体类 || 增加代码复杂度
|-
| 便于扩展新产品类型 || 需要维护更多类
|-
| 符合单一职责原则 || 
|}

== 最佳实践 ==
* 当对象创建逻辑复杂时使用
* 优先选择工厂方法模式以获得更好扩展性
* 结合依赖注入容器使用效果更佳

{{Tip|在框架开发中，工厂模式常用于服务容器实现。}}

== 扩展阅读 ==
* 对比'''抽象工厂模式'''（处理产品族创建）
* 研究'''依赖注入'''与工厂的关系
* 了解'''Laravel服务容器'''的实现原理

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[[Category:PHP设计模式]]