C#设计模式之简单工厂模式

Phoebe ·

更新时间:2024-11-10

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设计模式分类：

创建型模式。

结构型模式。

行为模式。

23种设计模式，如何记。面向对象的系统中有很多对象，创建型模式解决的问题就是如何创建对象，何时创建对象，它努力的让代码不要太多的关注对象的具体类型，不用关注对象的创建细节，而知需要了解对象的抽象类型，创建对象的工作由创建对象的工厂来实现。
面向对象的系统中，对象如何组织，采用什么样的结构组织比较合理，这个是由结构型模式来处理的。合理的使用结构型模式可以使系统具备更好的灵活性、扩展性和维护性。
行为模式规定了各个对象间的应该具备的职责。

严格来说，简单工厂模式并不是23种标准模式之一，它是工厂家族中最简单的模式，使用这个模式可以把对象的创建和对象的使用分离开，工厂只负责对象的创建，客户端程序调用和使用对象，客户端程序无需创建对象。这样对象的创建放在一起，方便维护和扩展。现实中生产鞋子的工厂负责生产鞋子，我们不需要知道生产的鞋子的具体类型。

如图所示：右上角是一个产品接口，我们可以使用接口或抽象类来定义一个产品对象。Animal类中有一个行为吃，Animal类派生出两个子类:Dog、Penguin。这两个类分别实现了吃的动作，这两个动物其实是简单工厂中具体的产品，通过他们实现抽象的产品；这些动物该如何去创建呢，我们可以用动物工厂AnimalFactory来创建具体的动物，AnimalFactory类中有一个GetAnimal的方法，在这个方法里我们可以根据传进去的参数来创建具体的产品，工厂类和产品类是依赖的关系。
在客户端，它关联了抽象的产品类Animal和工厂类AnimalFactory，对客户来说，他不需要了解具体的产品，只需要告诉工厂，需要什么具体的动物，动物工厂就会根据客户端的要求来创建某个动物，通过简单工厂模式，使客户端程序与具体的产品之间减少耦合度。

示例：

抽象动物类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /*
       动物抽象类
     * 抽象产品
     */
    public abstract class Animal
    {
        public abstract void Eat();
    }
}

具体动物狗类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /*
       具体的产品类，实现抽象产品类
     */
    public class Dog:Animal
    {
        // 实现抽象方法
        public override void Eat()
        {
            Console.WriteLine("狗在吃饭！");
        }
    }
}

具体动物企鹅类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /*
      具体产品类，实现抽象产品类
     */
    public class Penguin   :Animal
    {
        // 实现抽象方法
        public override void Eat()
        {
            Console.WriteLine("企鹅在吃饭!");
        }
    }
}

动物工厂类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /*
      动物工厂类：实现具体的动物
     */
    public class AnimalFactory
    {
        /// <summary>
        /// 根据客户的选择创建动物对象
        /// </summary>
        /// <param name="witch">动物编号</param>
        /// <returns></returns>
        public Animal GetAnimal(int witch)
        {
            Animal am = null;
            switch (witch)
            {
                case 1:
                    am = new Dog();
                    break;
                case 2:
                    am = new Penguin();
                    break;
            }
            return am;
        }
    }
}

主程序调用测试

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 得到具体的动物 (里氏替换原则)
            Animal am = new AnimalFactory().GetAnimal(1);
            // 调用Eat()方法
            am.Eat(); // 输出狗在吃饭
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

测试结果：

使用接口实现简单工厂模式

需求：使用面向对象的方式设计一个系统，描述使用卡车从事货运，使用公共汽车从事客运。使用工厂模式实现。

1、汽车接口：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /// <summary>
    /// 汽车接口
    /// </summary>
    public interface ICar
    {
        /// <summary>
        /// 描述汽车从事的活动
        /// </summary>
        void Work();
    }
}

2、分别定义卡车类（Truck）和公共汽车类（Bus）实现ICar接口

Truck类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /// <summary>
    /// 卡车类
    /// </summary>
    public class Truck : ICar
    {
        /// <summary>
        /// 卡车从事的活动
        /// </summary>
        public void Work()
        {
            Console.WriteLine("卡车从事货运");
        }
    }
}

Bus类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /// <summary>
    /// 公共汽车类
    /// </summary>
    public class Bus:ICar
    {
        /// <summary>
        /// 公共汽车从事的活动
        /// </summary>
        public void Work()
        {
            Console.WriteLine("公共汽车从事客运");
        }
    }
}

3、定义汽车的工厂类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    /// <summary>
    /// 汽车工厂类：返回具体的汽车类
    /// </summary>
    public class CarFactory
    {
        /// <summary>
        /// 根据汽车编号创建具体的汽车对象
        /// </summary>
        /// <param name="witch">汽车编号</param>
        /// <returns></returns>
        public ICar GetCar(int witch)
        {
            ICar car = null;
            switch (witch)
            {
                case 1:
                    car= new Truck();
                    break;
                case 2:
                    car = new Bus();
                    break;
            }
            return car;
        }
    }
}

4、主程序调用

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 简单工厂模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 得到具体的汽车
            ICar car = new CarFactory().GetCar(2);
            // 调用Work()方法
            car.Work();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

5、程序运行结果