创建型模式——简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

 一. 简单工厂模式概述
　　简单工厂模式并不是GoF《Design Patterns》一种中描述的23种设计模式之一，但是包含在了Cooper的《Introduction to Desgin Patterns in C#》中。可以毫不夸张的说，简单工厂模式是目前应用最多的模式。
　　简单工厂模式处理的是这样一种问题：有一系列功能及其相似的产品，在客户看来完全可以互相替代。客户需要使用的是其中一个产品，而他并不关心具体是哪一个。因此，客户不应该负有创建产品的责任——这个责任应该由产品来承担。因此，需要一个负责创建具体产品的工厂，为客户完成具体产品的创建工作。
　　用面向对象表述来说就是，有一组接口相同的类可以提供给客户端调用（实例化）。但是，客户端调用的时候，根本不关心（不需要知道）到底实例化的是哪个类。这个工作由一个工厂类来完成。工厂类是整个模式的核心，它根据客户的需要来动态决定创建哪一个类的实例。

二. 简单工厂模式实例

　　假设我们需要向汽车租赁公司租赁汽车，汽车公司有许多品牌的汽车，但是我们并不特别关心这些。我们只需要给汽车公司一个电话“我需要一辆汽车”，租赁公司就会为我们选择一辆。选择的过程可能需要根据我们的要求，比如品牌，也可能只是根据租赁公司的情况（哪些汽车可用）随便给一辆。

　　用OOD的方法，首先我们有一个抽象的汽车的概念Car，那些具体的汽车（比如Benz、Audi）只是这个汽车的一个具体实现。汽车公司承担一个分配的职能，根据需要决定为客户提供哪一辆。如下图：

　客户怎么通过汽车公司得到一辆汽车呢？很简单，它只需要用如下方式就可以了：

　　　　Car car=CarFactory.GetCar("Benz");

　　这样，我们就得到了一辆Benz汽车！

　　示例代码如下：

namespace SimpleFactory
......{
    //抽象汽车概念
    public abstract class Car
    ......{
        public abstract void Run();
 
    }
    
    //具体汽车Benz
    public class Benz : Car
    ......{
        public override void Run()
        ......{
            Console.WriteLine("A Benz is running!");
        }
    }
 
    //具体汽车Audi
    public class Audi : Car
    ......{
        public override void Run()
        ......{
            Console.WriteLine("An Audi is running!");
        }
 
    }
 
    //汽车公司
    public class CarFactory
    ......{
        public static Car GetCar(string carName)
        ......{
            if (carName.ToLower().Equals("benz"))
            ......{
                return new Benz();
            }
            else
            ......{
                return new Audi();
            }
        }
    }
 
 
    //客户
    public class Client
    ......{
        static void Main(string[] args)
        ......{
            Car car = CarFactory.GetCar("Benz");
            car.Run();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

三.简单工厂模式角色和结构

 　　简单工厂模式的一般结构如下图：

• AbstractProduct：抽象产品角色，定义了简单工厂所创建的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。
• ProductA/B：具体产品角色，由工厂所能产生的具体产品，从抽象产品类继承。
• SimpleFactory：简单工厂角色。这是简单公车模式的核心，它根据客户的需要动态创建具体的产品。

 

四. 简单工厂模式总结

　　简单工厂模式把创建具体类的功能封装在一个工厂类中来完成，对客户程序实现了产品细节的封装，降低了客户端对具体产品的依赖，降低了系统的耦合度。

　　不过，由于工厂类包含了对创建具体产品的逻辑，实际上依赖于具体的产品类。当需要增加新的产品的时候，如在上面的例子中增加具体的汽车Ford，需要修改工厂类代码以添加相应的逻辑。因此，简单工厂类不符合OCP原则的要求，因此并不是一个很好的OOD设计。也许正是因为这个原因，GoF并没有把简单工厂模式作为设计模式之一。

　　不过，现在仍有很多实际应用中应用简单工厂模式，并且通过配置文件等方式使得创建具体产品的方法CreateProductMethod不在硬编码，而是使用控制反转（Inversion of Control, IoC）或依赖注入(Dependency Injection, DI）的方法，从配置文件中读取需要创建的具体产品类——这就解决了简单工厂模式无法在具体产品方向上扩展的问题。