设计模式回顾系列之简单工厂模式

Posted 2021-01-23 edison0621

简单工厂模式，需要说明的是，它并不属于GOF 23种设计模式中的一种。但它却丰富了工厂模式家族，因为其简单的思想和使用方式，也有很广泛的使用

简单工厂模式又称为静态工厂模式，它用来确定创建哪一种对象的实例。这种模式应该说是最简单最实用的工厂模式了，它将外界创建对象的逻辑收集起来，做到了对外界隔离对象的创建逻辑的目的，使外面完全的成为了对象实例的使用者，明确了职责。

不过这种模式也有着非常明显是的缺点，工厂类中集中了所有对象实例的创建逻辑，造成了功能的高内聚；另外在扩展方面，如果需要添加新的类，就需要改变工厂类。随着系统功能的增多，工厂类也会变得很臃肿。

使用注意

• 尽量不要用于创建太多的对象，因为这样会把业务逻辑变得复杂，也会让系统耦合度变高，很容易造成全局性的影响
• 客户端只关心获取对象，而不关心对象的创建细节的时候

另外简单工厂模式与策略者模式在结构上也非常的相似，在某些场景两者几乎可以互换。但是需要强调的是，简单工厂模式处理的是对象的获取，策略者模式处理的是算法及其行为的抽象。

该模式中包含的角色及其职责

• 工厂（Factory）角色 ：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。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
• 抽象产品（Product）角色 ：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
• 具体产品（Concrete Product）角色：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。

以下为简单工厂的UML类图

　　

下面将展示一个简单的计算器列子，使用了抽象类，是因为抽象类比接口可以更好地表达实例对象的内容

先来看一下这个实例的类图，Calulator为计算器加减乘除的抽象类，目前只提供了一个方法就是计算算术结果，SimpleFactory类专用于用于生产加减乘除实例的对象

以下为具体的代码

 

 1  　　public abstract class Calculator
 2     {
 3         public abstract int Operate(int a,int b);
 4     }
 5 
 6     public class Minus: Calculator
 7     {
 8         public override int Operate(int a, int b)
 9         {
10             return a- b;
11         }
12     }
13 
14     public class Plus : Calculator
15     {
16         public override int Operate(int a, int b)
17         {
18             return a + b;
19         }
20     }
21 
22     public class Multiply : Calculator
23     {
24         public override int Operate(int a, int b)
25         {
26             return a * b;
27         }
28     }
29 
30     public class Divide : Calculator
31     {
32         public override int Operate(int a, int b)
33         {
34             if(b==0) throw new ArgumentException("除数不能为0");
35             return a / b;
36         }
37     }

这里是工厂化处理

 1     public class SimpleFactory
 2     {
 3         public Calculator GetOperation(string operatorName)
 4         {
 5             switch (operatorName)
 6             {
 7                 case "Minus":
 8                     return new Minus();
 9 
10                 case "Plus":
11                     return new Plus();
12 
13                 case "Multiply":
14                     return new Multiply();
15 
16                 case "Divide":
17                     return new Divide();
18                 
19                 default:
20                     throw new Exception("当前未提供此计算方式");
21             }
22         }
23     }

调用

 1 　　class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
 6 
 7             Dictionary<string,string> optionsDictionary = new Dictionary<string, string>
 8             {
 9                 { "A","Plus"},
10                 { "B","Minus"},
11                 { "C","Multiply"},
12                 { "D","Divide"},
13             };
14 
15             string readOptions = string.Empty;
16 
17 
18             do
19             {
20                 foreach (KeyValuePair<string, string> keyValuePair in optionsDictionary)
21                 {
22                     Console.WriteLine(keyValuePair.Key+"、"+keyValuePair.Value);
23                 }
24 
25                 Console.WriteLine("请输入A、B、C、D确定计算方式");
26                 string option = Console.ReadLine();
27                 if (!optionsDictionary.ContainsKey(option))
28                 {
29                     throw new Exception("当前未提供此计算方式");
30                 }
31 
32                 Console.WriteLine("请输入第一个数");
33                 int a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
34                 Console.WriteLine("请输入第二个数");
35                 int b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
36 
37                 Calculator calculator = simpleFactory.GetOperation(optionsDictionary[option]);
38                 Console.WriteLine("当前结果是："+calculator.Operate(a, b));
39 
40                 Console.WriteLine("继续请按Y");
41 
42                 readOptions = Console.ReadLine();
43 
44             } while (readOptions == "Y");
45         }
46     }

 下面是输出结果

 1 A、Plus
 2 B、Minus
 3 C、Multiply
 4 D、Divide
 5 请输入A、B、C、D确定计算方式
 6 A
 7 请输入第一个数
 8 1
 9 请输入第二个数
10 5
11 当前结果是：6
12 继续请按Y
13 Y
14 A、Plus
15 B、Minus
16 C、Multiply
17 D、Divide
18 请输入A、B、C、D确定计算方式
19 C
20 请输入第一个数
21 9
22 请输入第二个数
23 2
24 当前结果是：18
25 继续请按Y