工厂模式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。在工厂模式中，我们在创建对象时不会直接使用 new 操作符，而是调用工厂方法，此方法返回一个具体的对象。
工厂模式主要有三种类型：
简单工厂（Simple Factory）：简单工厂其实并不属于设计模式中的23种模式，但常常作为学习工厂模式的基础。它包含一个工厂类，用来创建各种产品，客户端通过传递参数获取对应的产品。
public class SimpleFactory {
public Product createProduct(String type) {
if ("A".equals(type)) {
return new ProductA();
} else if ("B".equals(type)) {
return new ProductB();
}
return null;
}
}
工厂方法（Factory Method）：工厂方法定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。
public abstract class Factory {
abstract public Product createProduct();
}
public class FactoryA extends Factory {
@Override
public Product createProduct() {
return new ProductA();
}
}
抽象工厂（Abstract Factory）：抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。抽象工厂模式被绝对工厂、对象工厂或工具箱称呼。
public interface AbstractFactory {
public ProductA createProductA();
public ProductB createProductB();
}
public class Factory1 implements AbstractFactory {
@Override
public ProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
@Override
public ProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
理解设计模式的关键是要理解它 Solve a problem （解决什么问题）和 How It Solves （如何解决这个问题）。在工厂模式中，我们希望达到的目标是增强编程的灵活性与可扩展性，将创建对象的过程独立出来，形成一个相对稳定的框架，以适应和应对程序的增长。
工厂模式主要解决了以下问题：
创建和使用对象解耦：在工厂模式中，客户端不需要知道具体的产品类，只需要知道所使用的工厂。这样，创建过程和使用过程就解耦了，客户端无需关心对象的创建细节。
处理简单对象创建带来的复杂性：当创建一个对象需要很多步骤或者需要输入大量参数时，工厂模式可以将这个复杂性隐藏起来，客户端只需要调用一个工厂方法就可以得到需要的对象，而无需处理复杂的创建过程。
提高系统的可扩展性：通过工厂模式，我们可以在不修改原有代码的情况下，引入新的产品类型，只需要添加具体的产品和对应的工厂类就可以。
提供一致的接口：在工厂模式中，所有的具体工厂类都实现了同一个抽象工厂，这提供了一致的方式来创建对象。
支持可配置的产品结构：工厂模式可以根据配置文件或参数来创建不同的产品，这为构建可配置的产品结构提供了可能。
替换对象实现：同样的产品接口，可以有多种实现，而工厂模式可以方便地替换不同的实现。
工厂模式是一种极其常用的设计模式，被广泛应用在软件开发中，尤其是在需要创建一系列相关或独立的对象，同时需要保持对外接口一致且抽象而不具体，以往未来添加新的对象类型时，能够轻松地扩展和修改的场景中。
在Spring框架中，工厂模式被广泛使用，其中最直接的例子是Spring的BeanFactory，它是Spring中的核心容器，负责创建和管理beans（对象）。以下是在Spring中使用工厂模式的示例：
定义一些Bean：
先定义一些简单的Java类（POJOs），作为我们要创建的对象。
public class UserService {
public void doSomething() {
System.out.println("User service is doing its job");
}
}
public class ProductService {
public void doSomething() {
System.out.println("Product service is doing its job");
}
}
配置Spring的XML文件：
在Spring配置文件中，我们定义了这些bean，Spring容器将自动实例化这些对象，并且可以在运行时根据需求注入到其他类或者直接通过ApplicationContext获取。
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="userService" class="com.example.UserService"/>
<bean id="productService" class="com.example.ProductService"/>
</beans>
获取Bean实例：
在应用程序中，我们可以使用BeanFactory或者它的子接口ApplicationContext来获取bean的实例，这时工厂模式就隐式地被使用。
public class MainApplication {
public static void main(String[] args) {
// 创建Spring上下文环境
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
// 通过上下文环境获取Bean
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
ProductService productService = context.getBean("productService", ProductService.class);
// 使用Bean
userService.doSomething();
productService.doSomething();
}
}
在这个示例中，ApplicationContext扮演了工厂的角色，这是Spring的特殊工厂模式实现，它负责创建和管理beans，并在请求时返回这些对象实例。遵循控制反转（IoC）原则，Spring负责实例化、配置和组装对象，而不是传统的在对象内部直接创建依赖关系。这种方式大大简化了Java应用的开发和管理。
上述示例使用了Spring的XML配置方式，当前Spring常用的还有基于Java的配置方式（@Configuration）和基于注解的自动装配（@Autowired）。即使不使用XML文件，Spring的ApplicationContext仍然是一个工厂实例，能够基于注解或Java配置来创建和获取beans。
