PHP 工厂设计模式：从概念到实践的完整指南

在 PHP 开发中，设计模式是提升代码可维护性与扩展性的重要工具，而工厂模式作为创建型设计模式的代表，被广泛应用于对象创建的场景中。本文将深入解析工厂设计模式的核心思想、应用场景，并通过实例展示其在 PHP 项目中的具体实现。

一、什么是工厂设计模式？

工厂设计模式（Factory Pattern）是一种通过工厂类统一管理对象创建过程的设计模式。它的核心思想是将对象的创建逻辑与使用逻辑分离，由专门的工厂类负责对象实例化，客户端只需调用工厂方法即可获取所需对象，无需关心具体的创建细节。

这种模式的优势在于：

降低耦合度：客户端无需依赖具体类，只需与工厂接口交互；
简化维护：对象创建逻辑集中在工厂类，修改时只需调整工厂代码；
便于扩展：新增产品类时，只需扩展工厂类即可，无需修改客户端代码。

二、工厂模式的三种类型

根据复杂度和适用场景，工厂模式可分为三类：

1. 简单工厂模式（Simple Factory）

这是最基础的实现方式，通过一个工厂类的静态方法根据参数创建不同对象。它不属于 GoF 23 种设计模式，但因实现简单被广泛使用。

2. 工厂方法模式（Factory Method）

定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方法将对象创建延迟到子类，更符合 “开放 - 封闭原则”。

3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）

提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定具体类。适用于存在多个产品族的复杂场景。

三、PHP 工厂模式实战示例

场景说明

假设我们需要开发一个支付系统，支持支付宝、微信支付两种方式。每种支付方式包含 “创建订单” 和 “发起支付” 两个方法，我们将通过工厂模式实现这一需求。

1. 简单工厂模式实现

步骤 1：定义支付接口

php
 
interface PaymentInterface {
    public function createOrder(float $amount): string;
    public function pay(string $orderId): bool;
}

步骤 2：实现具体支付类

php
 
 
 
 
 

// 支付宝支付
class Alipay implements PaymentInterface {
    public function createOrder(float $amount): string {
        return "支付宝订单：" . uniqid();
    }
    
    public function pay(string $orderId): bool {
        echo "支付宝支付订单 {$orderId} 成功\n";
        return true;
    }
}

// 微信支付
class WechatPay implements PaymentInterface {
    public function createOrder(float $amount): string {
        return "微信订单：" . uniqid();
    }
    
    public function pay(string $orderId): bool {
        echo "微信支付订单 {$orderId} 成功\n";
        return true;
    }
}

 

步骤 3：创建简单工厂类

php
 
 
 
 
 

class PaymentFactory {
    // 静态工厂方法，根据类型创建对应支付对象
    public static function createPayment(string $type): PaymentInterface {
        switch ($type) {
            case 'alipay':
                return new Alipay();
            case 'wechat':
                return new WechatPay();
            default:
                throw new InvalidArgumentException("不支持的支付方式：{$type}");
        }
    }
}

 

步骤 4：客户端调用

php
 
// 获取支付宝支付对象
$alipay = PaymentFactory::createPayment('alipay');
$orderId = $alipay->createOrder(99.9);
$alipay->pay($orderId);

// 获取微信支付对象
$wechatPay = PaymentFactory::createPayment('wechat');
$orderId2 = $wechatPay->createOrder(199.9);
$wechatPay->pay($orderId2);

2. 工厂方法模式实现

当支付方式需要个性化配置（如不同商户号）时，简单工厂可能变得臃肿，此时工厂方法模式更合适：

步骤 1：定义工厂接口

php
 
interface PaymentFactoryInterface {
    public function createPayment(): PaymentInterface;
}

步骤 2：实现具体工厂类

php
 
 
 
 
 

class AlipayFactory implements PaymentFactoryInterface {
    private $appId;
    private $privateKey;
    
    public function __construct(string $appId, string $privateKey) {
        $this->appId = $appId;
        $this->privateKey = $privateKey;
    }
    
    public function createPayment(): PaymentInterface {
        // 初始化支付宝配置
        return new Alipay($this->appId, $this->privateKey);
    }
}

class WechatPayFactory implements PaymentFactoryInterface {
    private $mchId;
    private $apiKey;
    
    public function __construct(string $mchId, string $apiKey) {
        $this->mchId = $mchId;
        $this->apiKey = $apiKey;
    }
    
    public function createPayment(): PaymentInterface {
        // 初始化微信支付配置
        return new WechatPay($this->mchId, $this->apiKey);
    }
}

 

步骤 3：客户端调用

php
 
// 支付宝工厂（带配置）
$alipayFactory = new AlipayFactory('2021000000000000', '私钥内容');
$alipay = $alipayFactory->createPayment();

// 微信支付工厂（带配置）
$wechatFactory = new WechatPayFactory('1600000000', 'API密钥');
$wechatPay = $wechatFactory->createPayment();