深入了解c# 设计模式之简单工厂模式

Dabria ·

更新时间:2024-11-10

· 946 次阅读

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


public abstract class Calculator
 {
  public abstract int Operate(int a,int b);
 }
 public class Minus: Calculator
 {
  public override int Operate(int a, int b)
  {
   return a- b;
  }
 }
 public class Plus : Calculator
 {
  public override int Operate(int a, int b)
  {
   return a + b;
  }
 }
 public class Multiply : Calculator
 {
  public override int Operate(int a, int b)
  {
   return a * b;
  }
 }
 public class Divide : Calculator
 {
  public override int Operate(int a, int b)
  {
   if(b==0) throw new ArgumentException("除数不能为0");
   return a / b;
  }
 }

这里是工厂化处理


public class SimpleFactory
 {
  public Calculator GetOperation(string operatorName)
  {
   switch (operatorName)
   {
    case "Minus":
     return new Minus();
    case "Plus":
     return new Plus();
    case "Multiply":
     return new Multiply();
    case "Divide":
     return new Divide();
    default:
     throw new Exception("当前未提供此计算方式");
   }
  }
 }

调用


class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
   Dictionary<string,string> optionsDictionary = new Dictionary<string, string>
   {
    { "A","Plus"},
    { "B","Minus"},
    { "C","Multiply"},
    { "D","Divide"},
   };
   string readOptions = string.Empty;
   do
   {
    foreach (KeyValuePair<string, string> keyValuePair in optionsDictionary)
    {
     Console.WriteLine(keyValuePair.Key+"、"+keyValuePair.Value);
    }
    Console.WriteLine("请输入A、B、C、D确定计算方式");
    string option = Console.ReadLine();
    if (!optionsDictionary.ContainsKey(option))
    {
     throw new Exception("当前未提供此计算方式");
    }
    Console.WriteLine("请输入第一个数");
    int a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
    Console.WriteLine("请输入第二个数");
    int b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
    Calculator calculator = simpleFactory.GetOperation(optionsDictionary[option]);
    Console.WriteLine("当前结果是："+calculator.Operate(a, b));
    Console.WriteLine("继续请按Y");
    readOptions = Console.ReadLine();
   } while (readOptions == "Y");
  }
 }

下面是输出结果

A、Plus
B、Minus
C、Multiply
D、Divide
请输入A、B、C、D确定计算方式
A
请输入第一个数
1
请输入第二个数
5
当前结果是：6
继续请按Y
Y
A、Plus
B、Minus
C、Multiply
D、Divide
请输入A、B、C、D确定计算方式
C
请输入第一个数
9
请输入第二个数
2
当前结果是：18
继续请按Y