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Java 23 种设计模式：从踩坑到精通 | 番外：工厂方法模式 —— 物流处理器创建实战

摘要：工厂方法模式定义创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，将对象的实例化延迟到子类中进行。本文结合智能物流中“不同物流方式（空运/陆运）创建对应的物流处理器”的场景，完整展示工厂方法的实现，并与简单工厂、抽象工厂深度对比，帮你掌握“子类决定创建”的设计精髓。

📖《Java 23 种设计模式：从踩坑到精通》
开篇：系列介绍与目录 ｜ 正篇：工厂方法 Factory —— 还在写一坨 if-else 创建对象吗？ ｜当前：番外 · 工厂方法模式 × 物流处理器创建
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1. 物流处理器创建的痛点

物流平台支持多种运输方式——空运、陆运、海运等。每种运输方式都有独立的处理流程、费用计算规则和时效要求。如果在一个方法里根据运输类型if-else创建处理器并执行逻辑，代码会迅速膨胀且难以扩展。更麻烦的是，新增一种运输方式（如铁路运输）需要修改所有相关判断。

工厂方法模式的解决思路：为每种运输方式创建独立的工厂类，客户端通过抽象工厂接口获取处理器，新增运输方式只需新增对应的处理器和工厂类，无需修改现有代码。

2. 工厂方法 UML（物流处理器场景）

3. 完整源码实现

3.1 抽象产品：物流处理器接口

/** * 抽象产品：物流处理器接口 * 定义所有物流处理器的通用行为 */publicinterfaceLogisticsHandler{voidprocess();StringgetHandlerInfo();doublecalculateCost(doubleweight);}

💬白话：所有物流处理器都必须能走流程、报信息、算运费。

3.2 具体产品A：空运处理器

/** * 具体产品A：空运物流处理器 */publicclassAirLogisticsHandlerimplementsLogisticsHandler{@Overridepublicvoidprocess(){System.out.println("✈️ 空运物流处理流程启动...");System.out.println(" → 1. 货物安检（航空标准）");System.out.println(" → 2. 打板装箱");System.out.println(" → 3. 报关/清关");System.out.println(" → 4. 装机起飞");System.out.println(" → 5. 目的地卸货派送");}@OverridepublicStringgetHandlerInfo(){return"空运物流处理器 [时效：1-3天，适合急件/高价值货物]";}@OverridepublicdoublecalculateCost(doubleweight){if(weight<=1)return50.0;return50.0+(weight-1)*30.0;}}

💬白话：空运流程多了安检和报关步骤，计费也更贵——首重 50 元，续重每 kg 30 元。

3.3 具体产品B：陆运处理器

/** * 具体产品B：陆运物流处理器 */publicclassGroundLogisticsHandlerimplementsLogisticsHandler{@Overridepublicvoidprocess(){System.out.println("🚚 陆运物流处理流程启动...");System.out.println(" → 1. 货物揽收");System.out.println(" → 2. 分拣中心分拨");System.out.println(" → 3. 干线运输（高速/铁路）");System.out.println(" → 4. 目的地网点派送");}@OverridepublicStringgetHandlerInfo(){return"陆运物流处理器 [时效：3-7天，适合普通货物/大件]";}@OverridepublicdoublecalculateCost(doubleweight){if(weight<=1)return12.0;return12.0+(weight-1)*5.0;}}

💬白话：陆运流程更简单，计费也更便宜——首重 12 元，续重每 kg 5 元。

3.4 抽象工厂：物流处理器工厂接口

/** * 抽象工厂：物流处理器工厂接口 */publicinterfaceLogisticsHandlerFactory{LogisticsHandlercreateHandler();}

💬白话：每个工厂只负责创建一种处理器，这是工厂方法的核心——工厂接口只有一个方法。

3.5 具体工厂A：空运处理器工厂

/** * 具体工厂A：空运处理器工厂 */publicclassAirLogisticsHandlerFactoryimplementsLogisticsHandlerFactory{@OverridepublicLogisticsHandlercreateHandler(){System.out.println("[工厂] 创建空运物流处理器...");returnnewAirLogisticsHandler();}}

3.6 具体工厂B：陆运处理器工厂

/** * 具体工厂B：陆运处理器工厂 */publicclassGroundLogisticsHandlerFactoryimplementsLogisticsHandlerFactory{@OverridepublicLogisticsHandlercreateHandler(){System.out.println("[工厂] 创建陆运物流处理器...");returnnewGroundLogisticsHandler();}}

3.7 客户端：物流系统

/** * 客户端：物流系统 * 只依赖抽象工厂和抽象产品 */publicclassLogisticsClient{publicvoidshipOrder(StringtransportType,doubleweight){System.out.println("\n"+"═".repeat(60));System.out.println("【物流订单】运输方式："+transportType+"，重量："+weight+"kg");System.out.println("═".repeat(60));// 根据运输方式选择对应的工厂LogisticsHandlerFactoryfactory;if("air".equalsIgnoreCase(transportType)){factory=newAirLogisticsHandlerFactory();}else{factory=newGroundLogisticsHandlerFactory();}// 通过工厂方法创建处理器（客户端不直接new具体产品）LogisticsHandlerhandler=factory.createHandler();System.out.println("\n--- 处理器信息 ---");System.out.println(handler.getHandlerInfo());System.out.println("--- 运费计算 ---");System.out.printf("运费：%.2f 元\n",handler.calculateCost(weight));System.out.println("--- 处理流程 ---");handler.process();}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("=== 工厂方法模式：智能物流处理器创建 ===");LogisticsClientclient=newLogisticsClient();client.shipOrder("air",10.5);client.shipOrder("ground",10.5);}}

💬白话：客户端虽然仍需if-else选择工厂（实际项目中通常配合简单工厂 + 配置来解决），但不直接new具体产品。新增运输方式只需新增处理器和工厂，客户端的选择逻辑可以集中到配置中。

4. 运行结果

=== 工厂方法模式：智能物流处理器创建 === ════════════════════════════════════════════════════════════ 【物流订单】运输方式：air，重量：10.5kg ════════════════════════════════════════════════════════════ [工厂] 创建空运物流处理器... --- 处理器信息 --- 空运物流处理器 [时效：1-3天，适合急件/高价值货物] --- 运费计算 --- 运费：335.00 元 --- 处理流程 --- ✈️ 空运物流处理流程启动... → 1. 货物安检（航空标准） → 2. 打板装箱 → 3. 报关/清关 → 4. 装机起飞 → 5. 目的地卸货派送 ════════════════════════════════════════════════════════════ 【物流订单】运输方式：ground，重量：10.5kg ════════════════════════════════════════════════════════════ [工厂] 创建陆运物流处理器... --- 处理器信息 --- 陆运物流处理器 [时效：3-7天，适合普通货物/大件] --- 运费计算 --- 运费：59.50 元 --- 处理流程 --- 🚚 陆运物流处理流程启动... → 1. 货物揽收 → 2. 分拣中心分拨 → 3. 干线运输（高速/铁路） → 4. 目的地网点派送

5. 核心角色回顾

6. 工厂方法 vs 简单工厂 vs 抽象工厂

7. 工厂方法的“坑”与优化

8. 六大设计原则体现

附 工厂方法 UML源码（物流处理器场景）

@startuml title Java 23 种设计模式：从踩坑到精通 footer 折哥 | 智能物流与Java实战 ' 1. 全局样式配置 skinparam backgroundColor #FEFEFE skinparam shadowing false skinparam classBorderColor #333333 skinparam classFontColor #1A1A1A skinparam classFontSize 14 skinparam noteFontSize 12 skinparam noteFontColor #555555 skinparam arrowColor #555555 skinparam classBackgroundColor #F9F9F9 ' 2. 抽象产品：物流处理器 interface LogisticsHandler { + void process() + String getHandlerInfo() + double calculateCost(double weight) } note right of LogisticsHandler <b>抽象产品（Product）</b> -- 物流处理器接口，定义所有物流方式 的通用处理行为 end note ' 3. 具体产品A：空运处理器 class AirLogisticsHandler implements LogisticsHandler { + void process() + String getHandlerInfo() + double calculateCost(double weight) } note right of AirLogisticsHandler <b>具体产品A（ConcreteProductA）</b> -- 空运物流处理器：处理航空运输的 全流程业务逻辑 end note ' 4. 具体产品B：陆运处理器 class GroundLogisticsHandler implements LogisticsHandler { + void process() + String getHandlerInfo() + double calculateCost(double weight) } note right of GroundLogisticsHandler <b>具体产品B（ConcreteProductB）</b> -- 陆运物流处理器：处理公路/铁路 运输的全流程业务逻辑 end note ' 5. 抽象工厂：物流处理器工厂 interface LogisticsHandlerFactory { + LogisticsHandler createHandler() } note right of LogisticsHandlerFactory <b>抽象工厂（Factory）</b> -- 声明创建物流处理器的工厂方法， 由子类决定具体创建哪个处理器 end note ' 6. 具体工厂A：空运处理器工厂 class AirLogisticsHandlerFactory implements LogisticsHandlerFactory { + LogisticsHandler createHandler() } note right of AirLogisticsHandlerFactory <b>具体工厂A（ConcreteFactoryA）</b> -- 负责创建空运处理器实例， 客户端无需知道具体产品类 end note ' 7. 具体工厂B：陆运处理器工厂 class GroundLogisticsHandlerFactory implements LogisticsHandlerFactory { + LogisticsHandler createHandler() } note right of GroundLogisticsHandlerFactory <b>具体工厂B（ConcreteFactoryB）</b> -- 负责创建陆运处理器实例， 客户端无需知道具体产品类 end note ' 8. 客户端 class LogisticsClient { + void shipOrder(String transportType, double weight) } note right of LogisticsClient <b>客户端（Client）</b> -- 只依赖抽象工厂和抽象产品， 通过工厂方法获取处理器实例 end note ' 9. 关系连线 LogisticsHandler <|.. AirLogisticsHandler : 实现 LogisticsHandler <|.. GroundLogisticsHandler : 实现 LogisticsHandlerFactory <|.. AirLogisticsHandlerFactory : 实现 LogisticsHandlerFactory <|.. GroundLogisticsHandlerFactory : 实现 AirLogisticsHandlerFactory ..> AirLogisticsHandler : 创建 GroundLogisticsHandlerFactory ..> GroundLogisticsHandler : 创建 LogisticsClient ..> LogisticsHandlerFactory : 使用 LogisticsClient ..> LogisticsHandler : 调用 @enduml

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• 结构型模式汇总
• 行为型模式汇总

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📌 除了设计模式，我也在深挖智能物流实战（WMS、托盘调度、机器学习落地）。欢迎点击头像，看看专栏 《出版社物流WMS智能调度实战》、《电商多平台电子面单对接实战》。技术相通，思路可鉴。