工厂方法模式 Factory Method Pattern

一. 工厂方法模式简介

　　在简单工厂模式中，由一个工厂类（实际上是其中的某一个具体方法）负责决定实例化哪一个具体产品，从而接触客户和具体产品类直接的依赖关系。而工厂方法模式对这种思想进行了进一步的扩展，把这个实例化产品的方法抽象化（从而也抽象化了这个工厂类），把实例化哪一个具体产品类的决策延迟到它的子类中去。也就是说，这个抽象方法只定义了应该创建一个什么类（抽象），让子类去决定创建哪一个对象。

　　GoF的《设计模式》中这样描述工厂方法模式：定义一个用户创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

 

二. 工厂方法模式示例

　　还以简单工厂模式中提到的向汽车租赁公司租用车辆的例子。现在，这个汽车租赁公司由于业务扩展的很快，有了几个分公司，这几个分公司的业务是一致的，不过提供的车辆不同。这个时候，总公司不再具体处理给客户提供哪一辆车，而把这个权利下放给它的子公司来完成。如下图：

　　这个应用的代码如下，注意客户调用的方式：

namespace FactoryMethod
...{
    //抽象汽车概念
    public abstract class Car
    ...{
        public abstract void Run();
    }
    //Audi
    public class Audi : Car
    ...{
        public override void Run()
        ...{
            Console.WriteLine("An Audi is running!");
        }
    }
    //Benz
    public class Benz : Car
    ...{
        public override void Run()
        ...{
            Console.WriteLine("A Benz is running!"); ;
        }
    }
    //总公司
    public abstract class RentCenter
    ...{
        //总公司定义的方法——工厂方法
        public abstract Car GetCar();
    }
 
    //Audi租赁公司
    public class AudiRentCenter : RentCenter
    ...{
        //Audi租赁公司的具体实现方法
        public override Car GetCar()
        ...{
            return new Audi();
        }
    }
    //Benz租赁公司
    public class BenzRentCenter : RentCenter
    ...{
        public override Car GetCar()
        ...{
            return new Benz();
        }
    }
    //客户
    public class Client
    ...{
        public static void Main(string[] args)
        ...{
            RentCenter rentCenter = new AudiRentCenter();
            Car car = rentCenter.GetCar();
            car.Run();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

三.工厂方法模式角色和结构

 　　工厂方法模式的一般结构如下图：

• AbstractProduct：抽象产品角色，定义了具体对象的父类或它们共同拥有的接口。这个角色应该是一个抽象类，也可以是一个接口。
• ConcreteProductA/B：具体产品角色，所能产生的具体产品，从抽象产品类继承。
• AbstractCreator：抽象建造者角色，它是一个抽象类（或接口），包含工厂方法FactoryMethod()的抽象定义。它是工厂方法模式的核心。
• ConcreteCreatorA/B：具体建造者角色，从抽象建造者继承，具体实现工厂方法，建立具体产品。

四. 工厂方法模式总结

　　在简单工厂模式中提到，由于简单工厂类负责具体产品的创建，因此在需要添加新产品的时候必须修改工厂类；工厂方法模式通过对工厂方法的抽象，将创建具体产品的职能放到了子类中实现，因此在需要添加新产品的时候，可以简单的添加一个具体建造者类就可以了，因此完全满足了OCP的要求。

　　工厂方法模式通常对于每一个具体的产品都创建一个具体的建造者，因此建造者类与产品类往往具有平行的等级结构，它们之间一一对应（如ConcreteCreatorA对应ConcreteProductA）。

工厂方法模式可以适用于以下情况：

• 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
• 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
• 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

　　上面是从《设计模式》中摘抄的，想想也就只有这个说法最科学。

　　工厂方法模式中，建造者类的工厂方法可以不局限于一个。比如，出租公司还同时出租自行车，当然也可以再加一个工厂方法GetBicycle()，这也是工厂方法模式完全允许的——这几乎就是抽象工厂模式。值得一提的是，这个例子并不恰当。出租自行车和出租汽车互不相关，根据ISP原则，应该分开设计成两个建造者。