工厂函数

本课属于 Coddy Lua 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 62 课，共 70 课。

在整个课程中，你一直通过直接调用构造函数来创建对象：Circle:new()、Rectangle:new()，等等。但如果你想根据某个条件创建不同类型的对象，同时又不想让调用代码知道要使用哪个具体的类，该怎么办？

这就是工厂模式发挥作用的地方。工厂就是一个创建并返回对象的函数。它的主要好处是，调用方不需要了解对象创建的细节，只需向工厂提出所需对象即可。

local function createShape(shapeType)
    if shapeType == "circle" then
        return Circle:new(10)
    elseif shapeType == "square" then
        return Square:new(5)
    end
end

-- 调用方不需要了解 Circle 类或 Square 类。
local myShape = createShape("circle")
print(myShape:area())

工厂函数接收一个字符串参数，并决定要实例化哪个类。这样就能把对象创建逻辑集中在一个地方。如果你之后添加新的形状类型，只需修改工厂函数，而不必修改每一处创建形状的代码。

当对象的创建过程涉及复杂的设置、你想隐藏实现细节，或者对象的具体类型取决于用户输入或配置文件等运行时条件时，工厂尤其有用。

挑战

简单

让我们来构建一个宠物工厂！你不用直接调用每个类的构造函数来创建宠物，而是创建一个工厂函数，根据简单的字符串参数生成合适类型的宠物。

你会把代码分成 4 个文件：

Dog.lua：创建一个 Dog 类，其中包含一个 :new(name) 构造函数，用于存储宠物的名字。添加一个 :speak() 方法，返回字符串 "{name} says: Woof!"（其中 {name} 是狗的名字）。
Cat.lua：创建一个与 Dog 结构相同的 Cat 类，其中包含一个 :new(name) 构造函数和一个 :speak() 方法，后者返回 "{name} says: Meow!"。
PetFactory.lua：工厂模式在这里大显身手！创建一个 createPet(petType, name) 函数，它接受两个参数：一个表示宠物类型的字符串（"dog" 或 "cat"）和宠物的名字。函数应返回合适的宠物对象。如果类型是 "dog"，就返回一个新的 Dog；如果是 "cat"，就返回一个新的 Cat。
main.lua：引入 PetFactory 模块。读取两个输入：宠物类型和宠物的名字。使用工厂函数创建宠物，然后调用它的 :speak() 方法并打印结果。

工厂模式的妙处在于，主代码不需要直接引入 Dog 或 Cat。它只需要知道工厂即可。由工厂负责处理实例化哪个类的所有细节。

你会收到两个输入：

宠物类型（可以是 "dog" 或 "cat"）
宠物名字（一个字符串）

例如，如果输入是 dog 和 Buddy，输出应为：

Buddy says: Woof!

如果输入是 cat 和 Whiskers，输出应为：

Whiskers says: Meow!

亲手试试

-- main.lua
-- 使用 PetFactory 创建宠物

local PetFactory = require('PetFactory')

-- 读取输入
local petType = io.read()
local petName = io.read()

-- TODO: 使用 PetFactory.createPet 创建宠物
-- TODO: 调用宠物的 :speak() 方法并打印结果