【愚公系列】2021年12月 二十三种设计模式(零)-简单工厂模式(Simple Factory Pattern)
【愚公系列】2021年12月 二十三种设计模式(零)-简单工厂模式(Simple Factory Pattern)
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前言
设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、简单工厂模式(Simple Factory Pattern)
简单工厂模式属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式，但不属于23种GoF设计模式之一。学习简单工厂模式是学习其它工厂模式的前提条件。
简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。
二、使用步骤
角色
1、工厂（Creator）
简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用，创建所需的产品对象；
2、抽象产品（Product）
简单工厂模式所创建的所有对象的抽象基类，它负责描述所有实例所共有的公共接口；
3、具体产品（Concrete Product）
这是简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。
示例
命名空间SimpleFactory中包含抽象水果基类Fruit、三个具体水果类、水果工厂类FruitFactory、未知水果异常类UnknowFruitException。本案例将向大家展示如何使用简单工厂模式来生产不同种类的水果。
public abstract class Fruit {
protected Color Color { get; set; } = Color.Orange;
protected abstract string BornInfo();
protected const string LINE_BREAK =
"------------------------------------------------------------";
public void WhatsFruit() {
Console.WriteLine("Printing!");
OnPrint();
Console.WriteLine("Printed!");
OnPrinted();
}
protected virtual void OnPrint() {
Console.WriteLine($"I'm a(n) {this.ToString().Replace(nameof(SimpleFactory) + ".", "")} " +
$"with {Color.ToString()} and I born in {BornInfo()}!");
}
protected virtual void OnPrinted() {
Console.WriteLine(LINE_BREAK);
}
}抽象水果基类Fruit 包含颜色Color属性、出生信息BornInfo抽象方法、这是什么水果WhatsFruit方法、打印水果OnPrint和打印完OnPrinted方法。
public class Apple : Fruit {
public Apple() {
Color = Color.Red;
}
protected override string BornInfo() => "summer";
protected override void OnPrint() {
Console.WriteLine($"I'm an apple with {Color.ToString()},not an IPhone!");
}
}public class Orange : Fruit {
protected override string BornInfo() => "autumn";
protected override void OnPrinted() {
Console.WriteLine("override OnPrinted()!");
Console.WriteLine(LINE_BREAK);
}
}public class Pear : Fruit {
public Pear() {
Color = Color.Yellow;
}
protected override string BornInfo() => "China";
}具体水果类，苹果Apple类、橘子Orange类和梨子Pear类，各自实现或重写不同的构造函数、抽象方法、虚拟方法和属性。
public enum FruitType {
Unknow = -1,
Apple,
Orange,
Pear
}public static class FruitFactory {
public static Fruit CreateFruit(FruitType type) {
Fruit fruit = null;
switch (type) {
case FruitType.Apple:
fruit = new Apple();
break;
case FruitType.Orange:
fruit = new Orange();
break;
case FruitType.Pear:
fruit = new Pear();
break;
default:
throw new UnknowFruitException();
}
return fruit;
}
}水果工厂类FruitFactory，该类是简单工厂的核心类，包含CreateFruit方法，传递FruitType参数以便确定产出何种水果。方法返回抽象水果基类，以便调用方使用基类变量接受返回值。
public class UnknowFruitException : Exception {
public UnknowFruitException()
: base("Not Supported Fruit!") {
}
public UnknowFruitException(string message, Exception innerException)
: base(message, innerException) {
}
}使用未知水果异常类UnknowFruitException，进行简单的异常处理。
public static void Main(string[] args) {
try {
var fruit = FruitFactory.CreateFruit(FruitType.Pear);
fruit.WhatsFruit();
fruit = FruitFactory.CreateFruit(FruitType.Apple);
fruit.WhatsFruit();
fruit = FruitFactory.CreateFruit(FruitType.Orange);
fruit.WhatsFruit();
fruit = FruitFactory.CreateFruit(FruitType.Unknow);
fruit.WhatsFruit();
}
catch (UnknowFruitException ex) {
Console.WriteLine(nameof(UnknowFruitException) + ":" + ex.Message);
}
catch (Exception ex) {
Console.WriteLine(nameof(Exception) + ":" + ex.Message);
}
Console.ReadKey();
}调用方用变量fruit接受水果工厂不同的产出，由WhatsFruit方法在控制台打印出水果信息，用catch分别处理不同类型的异常。以下是这个案例的输出结果：
Printing!
I'm a(n) Pear with Color [Yellow] and I born in China!
Printed!
-----------------------------------------------------------
Printing!
I'm an apple with Color [Red],not an IPhone!
Printed!
-----------------------------------------------------------
Printing!
I'm a(n) Orange with Color [Orange] and I born in autumn!
Printed!
override OnPrinted()!
-----------------------------------------------------------
UnknowFruitException:Not Supported Fruit!总结
优点
1、工厂类是整个模式最核心的部分，包含了对象的创建逻辑。调用者无需关心对象创建的细节，只要给出参数，就可以得到相应的对象； 2、他们之间相互独立，各司其职，有利于整个软件体系架构。
缺点
1、由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则； 2、将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了，明显违反开闭原则。工厂方法模式中这个问题有一定程度的缓解。
使用场景
1、工厂类负责创建的对象比较少； 2、客户只知道传入工厂类的参数，对于创建对象的细节不关心或无法知道； 3、由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，所以在实际开发中很少用到。
腾讯云开发者
