【大话设计模式】——工厂模式家族

    在工厂模式家族中最出名的是工厂三姐妹，根据抽象的程度不同分为简单工厂、工厂模式和抽象工厂模式。他们在我们平时的编程中会经常使用。所以我们应该详细地了解一下他们三者之间优缺点。

简单工厂

定义

    简单工厂模式又叫做静态工厂方法（Static FactoryMethod）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

举例说明：  

        

代码实现：

<span style="font-size:18px;">//客户端代码        static void Main(string[] args)        {            Operation oper;            oper = OperationFactory.createOperate("*");            oper.NumberA = 1;            oper.NumberB = 2;            double result = oper.GetResult();                    }    }     //Operation运算类    public 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; }        }        public virtual double GetResult()        {            double result = 0;            return result;        }    }    //加减乘除类    class OperationAdd : Operation  //加法类，继承运算类    {        public override double GetResult()        {            double result = 0;            result = NumberA + NumberB;            return result;        }    }    class OperationSub : Operation //减法类，继承运算类    {        public override double GetResult()        {            double result = 0;            result = NumberA - NumberB;            return result;        }    }    class OperationMul : Operation //乘法类，继承运算类    {        public override double GetResult()        {            double result = 0;            result = NumberA * NumberB;            return result;        }    }    class OperationDiv : Operation  //除法类，继承运算类    {        public override double GetResult()        {            double result = 0;            if (NumberB == 0)                throw new Exception("除数不能为0。");            result = NumberA / NumberB;            return result;        }    }    //简单运算工厂类    class OperationFactory    {        public static Operation createOperate(string operate)        {            Operation oper = null;            switch (operate)            {                case "+":                    oper = new OperationAdd();                    break;                case "-":                    oper = new OperationSub();                    break;                case "*":                    oper = new OperationMul();                    break;                case "/":                    oper = new OperationDiv();                    break;            }            return oper;        }    }</span>

简单工厂的优点：

1、工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,根据给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的实例。

2、明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

简单工厂的缺点：

    1、由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚低耦合原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；

2、它所能创建的类只能是事先考虑到的，每次扩展都需要更改工厂类，违反了开放封闭原则。

 

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类的实例。

工厂模式

定义：

    用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂模式对类的实例化延迟到其子类。

举例说明：数据访问程序       

                

代码实现：

<span style="font-size:18px;"> static void Main(string[] args)        {            User user = new User();            IFactory factory = new SqlServerFactory();            IUser iu = factory.CreateUser();            iu.Insert(user);            iu.GetUser(1);            Console.Read();        }    }    //User类    class User    {        private int _id;        public int ID        {            get {return _id;}            set {_id=value;}        }        private string _name;        public string Name        {            get {return _name;}            set {_name =value ;}        }    }    //IUser接口    interface IUser    {        void Insert(User user);        User GetUser(int id);    }    //SqlserverUser类    class SqlserverUser : IUser    {        public void Insert(User user)        {            Console.WriteLine("在SQL Server 中给User表增加一条记录");        }        public User GetUser(int id)        {            Console.WriteLine("在SQL Server 中根据ID得到User表一条记录");            return null;        }    }    //AccessUser类    class AccessUser : IUser    {        public void Insert(User user)        {            Console.WriteLine("在Access中给User表增加一条记录");        }        public User GetUser(int id)        {            Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");            return null;        }    }    //IFactory接口    interface IFactory    {        IUser CreateUser();    }    //SqlServerFactory :IFactory    class SqlServerFactory : IFactory    {        public IUser CreateUser()        {            return new AccessUser();        }    }    //AccessFactory类    class AccessFactory:IFactory     {        public IUser CreateUser()        {            return new AccessUser();        }    }</span>

工厂模式的优点：

    1、克服了简单工厂违背开放封闭原则的缺点，保持了封装的优点。工厂模式集中封装了对象的创建，更换对象时更加容易。
        2、使用了多态性，保持了简单工厂的优点。
        3、降低耦合度。降低了客户程序与产品对象的耦合。

抽象工厂

定义：

    创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

举例说明：数据访问程序

             

代码实现：

<span style="font-size:18px;"> static void Main(string[] args)        {            User user=new User ();            Department dept = new Department();            //IFactory factory = new SqlServerFactory();            IFactory factory = new AccessFactory();            IUser iu = factory.CreateUser();            iu.Insert(user);            iu.GetUser(1);            IDepartment id = factory.CreateDepartment();            id.Insert(dept);            id.GetDepartment(1);            Console.Read();                    }    }    class User   //用户类    {        private int _id;        public int ID        {            get {return _id;}            set {_id =value;}        }        private string _name;        public string Name        {            get {return _name ;}            set {_name =value ;}        }    }    //IUser接口    interface IUser     {        void Insert(User user);        User GetUser(int id);    }    // IUser接口的子SqlserverUser类,用于访问SQL Server的User    class SqlserverUser :IUser     {        public void Insert(User user)        {            Console.WriteLine("在SQL Server中给User表增加一条记录");        }        public User GetUser(int id)        {            Console.WriteLine ("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");            return null;        }    }    // IUser接口的子AccessUser类，用于访问Access的User    class AccessUser :IUser     {        public void Insert(User user)        {            Console.WriteLine ("在Access中给User表增加一条记录");        }        public User GetUser(int id)        {            Console.WriteLine ("在Access中根据ID得到User表中一条记录");            return null;        }    }    //增加一个Department表    class Department    {        private int _id;        public int ID        {            get { return _id; }            set { ID = value; }        }        private string _deptName;        public string DeptName        {            get { return _deptName; }            set { DeptName = value; }        }    }    //IDpartment接口        interface IDepartment    {        void Insert(Department department);        Department GetDepartment(int id);    }    //sqlserverDepartment类        class SqlserverDepartment : IDepartment        {            public void Insert(Department department)            {                Console.WriteLine("在SQL Server中给Department表增加一条记录");            }            public Department GetDepartment(int id)            {                Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");                return null;            }        }    //AccessDepartment类        class AccessDepartment : IDepartment        {            public void Insert(Department department)            {                Console.WriteLine("在Access中给Departmen表增加一条记录");            }            public Department GetDepartment(int id)            {                Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Departmen表一条记录");                return null;            }        }    //抽象工厂的接口    interface IFactory    {        IUser CreateUser();        IDepartment CreateDepartment(); //增加的接口方法    }    class SqlServerFactory : IFactory    {        public IUser CreateUser()        {            return new SqlserverUser();        }        public IDepartment CreateDepartment()        {            return new AccessDepartment();        }    }    class AccessFactory : IFactory    {        public IUser CreateUser()        {            return new AccessUser();        }        public IDepartment CreateDepartment()        {            return new AccessDepartment();        }    }</span>

抽象工厂的优点：

    抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，最主要的优点就是可以在类的内部创建不同的产品对象。

抽象工厂的缺点：

    对于增加需求，扩展程序时，需要增加许多子类，使得程序变得臃肿，麻烦。（此时可以利用放射+抽象工厂的方法避免）。

总结:

        无论是简单工厂模式，工厂模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，并且是创建型模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。