工厂模式是创建型模式，它的作用是创建对象。具体来说，常见的工厂模式包括简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式三种。

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

角色定义：

工厂类

工厂类通常包含一个静态方法（类方法），由该方法根据输入类型负责创建具体的产品（对象）。

抽象产品基类（接口）

它的作用是降低客户端和具体产品之间的耦合度。而且符合了开闭原则，以后需要加入新车型，客户端调用的代码也基本无需修改。

具体产品类

真正实现业务逻辑的子类。

解决的问题：

工厂模式的核心思想在于：

• 通过引入工厂类，使对象的创建和使用分离了。这样的好处是它们可以独立的变化，易维护和扩展。

• 客户端依赖抽象基类（接口），而不是具体的类，降低了耦合度。

适用的场景：

• 有一组相似的对象，需要集中统一创建时。
• 创建对象的过程较为复杂时。
• 对象很多，并且有扩展需求时。
• 客户端不需要知道创建对象的过程时。
• 客户端使用的对象存在变动的可能，或者根本不知道使用哪一个具体对象时。

工厂方法模式（Factory Method Pattern）

简单工厂方法有两个缺点：

1. 工厂类只有一个，且静态的工厂方法无法由子类继承，所以工厂的扩展受到限制。
2. 工厂方法里除了创建对象的代码，还有大量的判断逻辑（if-else）混在里面，方法会变得越来越臃肿。

角色定义：

抽象工厂类、具体工厂子类

工厂方法模式在简单工厂模式的基础上演变为抽象出一个工厂父类，然后用不同的工厂子类来生成各自的产品。

该模式下产品和工厂的可扩展性都增强了，但是也随之而来的是可能会出现工厂类过多的问题。一般可以和简单工厂模式结合使用。

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个抽象产品类。抽象工厂模式里每个工厂都会生产多种产品，但不同工厂生产的产品属于不同的系列。抽象工厂模式可以用来解决多产品族的问题。

角色定义：

产品族：

产品族可以理解为产品系列。举个例子，现代简约风格的家具，包括桌子沙发茶几是一个产品系列；中式古典风格的桌子沙发茶几是另一个产品系列。抽象工厂模式就是用不同的工厂来生产不同系列下的一组产品。

再举个该模式常被应用的例子：App修改主题（换肤）。App界面是由各种UI控件组成的，每个主题下同样的控件会有不同的样式。不同主题的工厂会生产各自样式的控件。变换主题时只要加载需要的主题工厂就可以了。

解决的问题：

• 将一个系列的产品族统一到一起创建。
• 容易改变产品的系列。

适用的场景：

• 需要创建一组对象，并需要切换不同的系列时。

缺点：

• 增加新的产品种类困难，它需要修改抽象工厂的接口。
• 代码结构比较复杂。

iOS中的工厂模式

工厂模式是一种常用的设计模式。在Cocoa Touch框架中，NSNumber可以看做是一个工厂模式的变种，它提现了工厂模式的设计思想。它统一了基础数据类型对象的创建。

调用+alloc方法后生成了一个NSPlaceholderNumber的中间对象，给该对象发送init方法，才生成真正的对象。obj3的实际类型为NSCFBoolean，obj4的实际类型为NSCFNumber。这其中NSNumber即可以看做是工厂类，也是抽象产品基类，而具体产品子类则是NSCFBoolean和NSCFNumber。