C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern

工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个类。工厂模式有以下几种形态:

  • 简单工厂(Simple Factory)模式
  • 工厂方法(Factory Method)模式
  • 抽象工厂(Abstract Factory)模式

 

一、 简单工厂(Simple Factory)模式

Simple Factory模式根据提供给它的数据,返回几个可能类中的一个类的实例。通常它返回的类都有一个公共的父类和公共的方法。

Simple Factory模式实际上不是GoF 23个设计模式中的一员。

二、 Simple Factory模式角色与结构:

《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》

工厂类角色Creator (LightSimpleFactory):工厂类在客户端的直接控制下(Create方法)创建产品对象。

抽象产品角色Product (Light):定义简单工厂创建的对象的父类或它们共同拥有的接口。可以是一个类、抽象类或接口。

具体产品角色ConcreteProduct (BulbLight, TubeLight):定义工厂具体加工出的对象。

三、 程序举例:

《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
using System;
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public abstract class Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public abstract void TurnOn();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public abstract void TurnOff();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class BulbLight : Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOn()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Bulb Light is Turned on);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOff()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Bulb Light is Turned off);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class TubeLight : Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOn()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Tube Light is Turned on);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOff()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Tube Light is Turned off);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class LightSimpleFactory
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public Light Create(string LightType)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      if(LightType == Bulb)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return new BulbLight();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      else if(LightType == Tube)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return new TubeLight();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      else
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return null;
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class Client
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public static void Main()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      LightSimpleFactory lsf = new LightSimpleFactory();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Light l = lsf.Create(Bulb);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOn();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOff();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(—————–);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l = lsf.Create(Tube);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOn();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOff();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}

四、 Simple Factory模式演化

Simple Factory模式演化(一)

除了上面的用法外,在有些情况下Simple Factory可以由抽象产品角色扮演,一个抽象产品类同时是子类的工厂。

《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》

程序举例:

《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
using System;
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public virtual void TurnOn()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public virtual void TurnOff()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public static Light Create(string LightType)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      if(LightType == Bulb)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return new BulbLight();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      else if(LightType == Tube)
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return new TubeLight();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      else
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》         return null;
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class BulbLight : Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOn()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Bulb Light is Turned on);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOff()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Bulb Light is Turned off);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class TubeLight : Light
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOn()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Tube Light is Turned on);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public override void TurnOff()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(Tube Light is Turned off);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》public class Client
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   public static void Main()
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》{
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Light l = Light.Create(Bulb);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOn();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOff();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      Console.WriteLine(—————–);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l = Light.Create(Tube);
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOn();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》      l.TurnOff();
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》   }
《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》}

Simple Factory模式演化(二)

三个角色全部合并:

 《C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern》

与单件模式(Singleton)相近,但是有区别。

五、 优点与缺点:

优点:
工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅”消费”产品。简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。

缺点:
当产品有复杂的多层等级结构时,工厂类只有自己,以不变应万变,就是模式的缺点。因为工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。

同时,系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,有可能造成工厂逻辑过于复杂。

另外,简单工厂模式通常使用静态工厂方法,这使得无法由子类继承,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

参考文献:

阎宏,《Java与模式》,电子工业出版社

[美]James W. Cooper,《C#设计模式》,电子工业出版社

[美]Alan Shalloway  James R. Trott,《Design Patterns Explained》,中国电力出版社

[美]Robert C. Martin,《敏捷软件开发-原则、模式与实践》,清华大学出版社

[美]Don Box, Chris Sells,《.NET本质论 第1卷:公共语言运行库》,中国电力出版社

    原文作者:设计模式
    原文地址: http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/36462.html
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