【设计模式】-工厂模式

最新推荐文章于 2025-05-27 22:08:50 发布

for_wo_future

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关联

在简单工厂模式中只提供一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它需要知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，需要在其中加入必要的业务逻辑，这违背了“开闭原则”。此外，在简单工厂模式中，所有的产品都由同一个工厂创建，工厂类职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工厂方法模式则可以很好地解决这一问题。

定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。工厂方法模式是一种类创建型模式。

类图

角色

Product（抽象产品）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。代码以计算器的简单实现为例：

[csharp]view plaincopy 
   
print?
 <span style="font-size: 18px;">   </span><span style="font-size:14px;"> /// <summary>  
     /// 运算类  
     /// </summary>  
     class Operation  
     {  
         private double _numberA = 0;  
         private double _numberB = 0;  
   
         public double NumberA  
         {  
             get { return _numberA; }  
             set { _numberA = value; }  
         }  
   
         public double NumberB  
         {  
             get { return _numberB; }  
             set { _numberB = value; }  
         }  
   
         /// <summary>  
         /// 得到运算结果  
         /// </summary>  
         /// <returns></returns>  
         public virtual double GetResult()  
         {  
             double result = 0;  
             return result;  
         }  
     }</span>  

ConcreteProduct（具体产品）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。

[csharp]view plaincopy 
   
print?
 <span style="font-size: 18px;">  </span><span style="font-size:14px;">  /// <summary>  
     /// 加法类  
     /// </summary>  
     class OperationAdd : Operation  
     {  
         public override double GetResult()  
         {  
             double result = 0;  
             result = NumberA + NumberB;  
             return result;  
         }  
     }  
   
     /// <summary>  
     /// 减法类  
     /// </summary>  
     class OperationSub : Operation  
     {  
         public override double GetResult()  
         {  
             double result = 0;  
             result = NumberA - NumberB;  
             return result;  
         }  
     }  
     /// <summary>  
     /// 乘法类  
     /// </summary>  
     class OperationMul : Operation  
     {  
         public override double GetResult()  
         {  
             double result = 0;  
             result = NumberA * NumberB;  
             return result;  
         }  
     }  
     /// <summary>  
     /// 除法类  
     /// </summary>  
     class OperationDiv : Operation  
     {  
         public override double GetResult()  
         {  
             double result = 0;  
             if (NumberB == 0)  
                 throw new Exception("除数不能为0。");  
             result = NumberA / NumberB;  
             return result;  
         }  
     }</span>  

Factory（抽象工厂）：在抽象工厂类中，声明了工厂方法(Factory Method)，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体

[csharp]view plaincopy 
   
print?
 <span style="font-size: 18px;">  </span><span style="font-size:14px;">  /// <summary>  
     /// 工厂方法  
     /// </summary>  
     interface IFactory  
     {  
         Operation CreateOperation();  
     }</span>  

ConcreteFactory（具体工厂）：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。

[csharp]view plaincopy 
   
print?
 <span style="font-size: 18px;">   </span><span style="font-size:14px;"> /// <summary>  
     /// 专门负责生产“+”的工厂  
     /// </summary>  
     class AddFactory : IFactory  
     {  
         public Operation CreateOperation()  
         {  
             return new OperationAdd();  
         }  
     }  
   
     /// <summary>  
     /// 专门负责生产“-”的工厂  
     /// </summary>  
     class SubFactory : IFactory  
     {  
         public Operation CreateOperation()  
         {  
             return new OperationSub();  
         }  
     }  
   
     /// <summary>  
     /// 专门负责生产“*”的工厂  
     /// </summary>  
     class MulFactory : IFactory  
     {  
         public Operation CreateOperation()  
         {  
             return new OperationMul();  
         }  
     }  
   
     /// <summary>  
     /// 专门负责生产“/”的工厂  
     /// </summary>  
     class DivFactory : IFactory  
     {  
         public Operation CreateOperation()  
         {  
             return new OperationDiv();  
         }  
     }</span>  