多态实现工厂模式的原理与步骤解析

从现在开始，我们要努力学习啦！今天我给大家带来《多态实现工厂模式的原理与步骤》，感兴趣的朋友请继续看下去吧！下文中的内容我们主要会涉及到等等知识点，如果在阅读本文过程中有遇到不清楚的地方，欢迎留言呀！我们一起讨论，一起学习！

多态是工厂模式的底层支撑，工厂返回共同接口（如ABC或interface）的实例，各子类实现同名方法，调用方只依赖接口而不感知具体类型，否则破坏多态契约。

多态是工厂模式的底层支撑，不是可选技巧

工厂模式本身不强制要求多态，但一旦涉及“创建不同子类实例并统一调用同名方法”，就必须依赖多态。否则你得写一堆 if-elif 判断类型再手动调用对应方法，既难维护又违背开闭原则。

关键在于：工厂返回的不是具体类型，而是共同接口（如抽象基类或协议），所有产品类实现该接口——这才是多态生效的前提。

Python 中用 ABC + @abstractmethod 强制多态契约

没有编译期检查时，靠文档或约定容易漏实现。用 abc.ABC 和 @abstractmethod 能在实例化时立刻报错，避免运行时才发现某个子类没实现 execute() 这类关键方法。

• Product 必须声明为 ABC，且核心方法标为 @abstractmethod
• 每个具体产品类（如 FileExporter、ApiExporter）必须继承它并实现全部抽象方法
• 工厂函数返回类型注解应为 Product，而非具体子类，否则静态检查工具（如 mypy）会警告类型不匹配

from abc import ABC, abstractmethod

class Product(ABC):
    @abstractmethod
    def export(self) -> str:
        ...

class FileExporter(Product):
    def export(self) -> str:
        return "saved to file"

class ApiExporter(Product):
    def export(self) -> str:
        return "sent via HTTP"

def create_exporter(export_type: str) -> Product:
    if export_type == "file":
        return FileExporter()
    elif export_type == "api":
        return ApiExporter()
    else:
        raise ValueError(f"Unknown type: {export_type}")

Java 里 interface 比 abstract class 更适合做产品契约

工厂模式中产品之间往往无共用字段或逻辑，只共享行为签名。用 interface 更轻量，也避免单继承限制——比如某个导出器既要实现 Exporter，又要继承 RetryableTask，用 abstract class 就卡死了。

• 定义 Exporter 接口，只含 export() 方法
• 各实现类用 implements Exporter，不强求继承同一父类
• 工厂方法返回类型写成 Exporter，调用方只依赖接口，完全不知道背后是 FileExporter 还是 CloudExporter
• 注意：Java 8+ 可在 interface 中加 default 方法提供通用逻辑，但别滥用——工厂模式里“通用”逻辑通常属于工厂本身或策略类，不该塞进产品接口

JavaScript 的鸭子类型让多态更隐蔽，也更容易出错

JS 没有编译期类型约束，所谓“多态”全靠运行时对象恰好有 process() 方法。这导致两个典型问题：拼错方法名、漏传参数，到真正调用时才暴露。

• 工厂返回的对象必须确保有统一的方法名和参数结构，建议用 Object.assign() 或构造函数校验字段
• 在工厂内部加简单断言，例如：if (typeof instance.process !== 'function') throw new Error('Missing process method')
• 配合 TypeScript 是更稳妥的选择：定义 interface Exporter，工厂函数签名写成 createExporter(type: string): Exporter，编辑器能实时提示错误

interface Exporter {
  export(): string;
}

function createExporter(type: string): Exporter {
  switch (type) {
    case 'file': return { export: () => 'saved to file' };
    case 'api':  return { export: () => 'sent via HTTP' };
    default: throw new Error(`Unknown exporter: ${type}`);
  }
}

多态本身不难，难的是在工厂返回后，调用方是否真的只依赖接口、完全不感知具体类型。只要出现 instanceof 判断或类型断言，就说明多态契约已被破坏，工厂模式的价值也就打折扣了。

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