Golang工厂模式详解与实例演示

本文深入剖析了Go语言中工厂模式的两种典型实现——轻量级函数型工厂与灵活的结构体工厂，揭示了为何硬编码`new struct`在面对多变创建逻辑（如动态支付方式）时会导致代码臃肿、耦合严重和可维护性下降；通过接口抽象与实例化逻辑解耦，函数工厂以简洁方式屏蔽具体类型，而结构体工厂则进一步支持配置注入与依赖管理，并强调了指针接收者匹配、错误处理及测试验证等易被忽视的关键细节，帮助开发者在合适场景下做出更稳健的设计选择。

为什么直接 new struct 不适合多变的创建逻辑

当业务中需要根据参数动态决定创建哪种具体类型（比如不同支付方式：Alipay、WechatPay、BankTransfer），硬编码 &Payment{Type: "alipay"} 会快速导致 if/else 泛滥，且每新增一种类型都要改创建入口。工厂模式把“实例化谁”这个决策从调用方剥离，交给专门的工厂函数或结构体处理。

用函数型工厂实现最简解耦

Go 没有类继承，但函数是一等公民，用返回接口的工厂函数足够轻量。关键点在于：工厂不暴露具体类型，只返回统一接口；调用方完全不知道底层是哪个 struct。

type Payment interface {
    Process(amount float64) error
}

type Alipay struct{}
func (a *Alipay) Process(amount float64) error {
    // 实现
    return nil
}

type WechatPay struct{}
func (w *WechatPay) Process(amount float64) error {
    // 实现
    return nil
}

// 工厂函数：输入类型名，输出 Payment 接口
func NewPayment(kind string) Payment {
    switch kind {
    case "alipay":
        return &Alipay{}
    case "wechat":
        return &WechatPay{}
    default:
        return nil // 或 panic，视错误策略而定
    }
}

• 调用方只需 NewPayment("alipay")，无需 import 具体实现包
• 新增支付方式时，只改工厂函数内部 switch，不碰已有调用代码
• 注意：返回 nil 可能引发 panic，建议配合 error 返回或使用指针+ok 模式

用结构体工厂支持配置化与依赖注入

当创建对象需要传入配置（如 API key、超时时间）或依赖其他服务（如日志器、数据库连接），函数型工厂不够灵活。此时定义一个带字段的工厂结构体更清晰。

type PaymentFactory struct {
    Logger *zap.Logger
    Timeout time.Duration
}

func (f *PaymentFactory) New(kind string, config map[string]string) (Payment, error) {
    switch kind {
    case "alipay":
        return &Alipay{
            Key:     config["key"],
            Logger:  f.Logger,
            Timeout: f.Timeout,
        }, nil
    case "wechat":
        return &WechatPay{
            AppID:   config["appid"],
            Logger:  f.Logger,
            Timeout: f.Timeout,
        }, nil
    default:
        return nil, fmt.Errorf("unknown payment kind: %s", kind)
    }
}

• 工厂自身可携带共享依赖（Logger、Timeout），避免每个创建都重复传参
• config map[string]string 提供扩展性，不同子类型按需解析自己关心的字段
• 返回 error 而非 nil，让调用方必须显式处理创建失败场景

工厂方法和接口组合容易被忽略的坑

Go 的接口是隐式实现，但工厂返回接口时，若忘记加 *（即返回值类型是 Alipay 而非 *Alipay），会导致方法集不匹配——因为只有指针才拥有接收者为指针的方法。

• 检查你的 struct 方法接收者：如果 Process 是 func (p *Alipay) Process(...)，那工厂必须返回 &Alipay{}，不能是 Alipay{}
• 工厂函数签名别写成 func() *Payment —— 接口不能取地址，*Payment 是非法类型
• 测试工厂时，别只测能否创建，要验证返回对象是否真能调用接口方法（尤其涉及嵌入字段或组合时）

工厂不是银弹。当类型分支极少（仅 2–3 种）、生命周期极短、或创建逻辑本身无状态时，直接 new 更直白。真正需要工厂的，是那些创建成本高、依赖复杂、或未来大概率要横向扩展的组件。

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