.NET设计模式(1): 简单工厂模式

最近一直在看设计模式，想把自己的学习笔记与大家分享一下，如果能帮助大家的话，我会非常高兴，同时也欢迎大家指出里面的不足。园子里其实关于此类文章已经很多了，如果dudu感觉放在首页欠妥的话，可以调一下。

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

介绍：简单工厂模式不能说是一个设计模式，说它是一种编程习惯可能更恰当些。因为它至少不是Gof23种设计模式之一。但它在实际的编程中经常被用到，而且思想也非常简单，可以说是工厂方法模式的一个引导，所以我想有必要把它作为第一个讲一下。

引入：
我们在编程的时候，每当"new"一个对象之后，这个对象就依赖于这个类了。如果在后期的维护过程中由于某些原因需要修改一下这个类，则唯一的做法就是打开源代码，进行修改，修改所有与这个对象有关的操作。这对我们是非常不利的。
问题出来了：对象不能应对“具体实例化类型”的变化
解决思路：套用一下李建忠李老师的话，封装变化点，哪里变化，封装哪里。在这个例子中，要实例化的类变了，就将实例化这个操作封装起来，我们可以把"new"这个操作移交一个具体的类，由它去负责根据我们的条件创建具体类的实例，也就是下面要说的“简单工厂模式”。

定义：
专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类或接口。简单工厂模式又称为静态工厂方法（Static Factory Method）模式，属于类的创建型模式，通常根据一个条件（参数）来返回不同的类的实例。

意图：
提供一个类，由它负责根据一定的条件创建某一具体类的实例

参与者：

工厂角色（Creator）
是简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有具体产品类的实例。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
抽象产品角色（Product）
是所有具体产品角色的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品角色（Concrete Product）
继承自抽象产品角色，一般为多个，是简单工厂模式的创建目标。工厂类返回的都是该角色的某一具体产品。

UML图：
简单工厂模式UML图

现实生活中例子：
每次参加不同的聚会或者与不同的人见面，可能穿的衣服是不一样的，比如，你今天上午要与你的一个新客户见面，你可能会对你的老婆说：老婆，给拿件商务装（参数），我要去见我的一个客户，你老婆（工厂类）接到你的请求（商务装参数）后，从衣柜中取出一件商务装（具体产品），交给你。整个过程就完成了。

分析：
你可能根据不同的条件，要的衣服是不一样的，但要的衣服都是已经在你的衣柜中存在的。并且，每件上衣它们都属于同一种抽象，即它们可以从一个抽象类或接口中继承，这此衣服各自都有一定特征，这些都是条件。然后你要的时候，就可以向你老婆说一种特征，她就会根据这个特征为你服务了。这就是典型的简单工厂模式的应用。
抽象产品类代码

/// <summary>
2

/// 抽象产品类:上衣
3

/// </summary>
4

public interface ICoat
5

{
6

void GetYourCoat();
7

}

非常简单，是吧？这里我只是举一个仅仅能说明问题的例子，在具体的项目中，可能是很复杂的哦。。

具体产品类代码

namespace SimpleFactory
2

{
3

/// <summary>
4

/// 具体产品类：商务上衣
5

/// </summary>
6

public class BusinessCoat:ICoat
7

{
8

public void GetYourCoat()
9

{
10

Console.WriteLine("商务上衣");
11

}
12

}
13

/// <summary>
15

/// 具体产品类：时尚上衣
16

/// </summary>
17

public class FashionCoat : ICoat
18

{
19

/// <summary>
20

/// 实现ICoat中定义的方法
21

/// </summary>
22

/// <returns></returns>
23

public void GetYourCoat()
24

{
25

Console.WriteLine("时尚上衣");
26

}
27

}
28

}

简单工厂模式中最核心的部分：工厂类

namespace SimpleFactory
2

{
3

/// <summary>
4

/// 简单工厂模式中的核心部分:工厂类
5

/// </summary>
6

public class Factory
7

{
8

public ICoat CreateCoat(string styleName)
9

{
10

switch (styleName.Trim().ToLower())
11

{
12

case "business":
13

return new BusinessCoat();
14

case "fashion":
15

return new FashionCoat();
16

default :
17

throw new Exception("还没有你要的那种衣服");
18

}
19

}
20

}
21

}

再看一下客户在调用的时候的代码

/// <summary>
2

/// 客户类
3

/// </summary>
4

class Client
5

{
6

static void Main(string[] args)
7

{
8

ICoat food;
9

try
10

{
11

Factory factory = new Factory();
12

Console.Write("我要的是时尚上衣\t");
14

food = factory.CreateCoat("fashion");
15

food.GetYourCoat();
16

}
18

catch (Exception ex)
19

{
20

Console.WriteLine(ex.Message);
21

}
22

}
23

}

到这里，代码就完成了。
在客户端的代码中有我们就可以根据具体的参数，返回我们希望返回的对象，将"new"操作推迟到工厂类中实现。
这里，参数我直接写上了，我们其实可以将这个参数写到一个xml文件中，如app.config文件中，动态的读出来，需要穿另外一种衣服了，只需要打开app.config文件，修改里面的值就行了，不需要项目重新编译。这样这个小程序就能够适应一定的变化了（在上传上去的代码中我会修改一下）。其实它也是设计模式正要解决的问题，在不修改代码的情况下，使项目能够适应一定的客户需求变化。注意，是一定的，并非全部。

优点：

简单工厂模式能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。通过它，外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面中摆脱出来。
外界与具体类隔离开来，偶合性低。
明确区分了各自的职责和权力，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：

工厂类集中了所有实例的创建逻辑，容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则
虽然简单工厂模式能够适应一定的变化，但是它所能解决的问题是远远有限的。它所能创建的类只能是事先教考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。（这个问题在下一个工厂方法模式将得到很好的解决）

应用情景

工厂类负责创建的对象比较少
客户只知道传入了工厂类的参数，对于始何创建对象（逻辑）不关心

参考资料

《深入浅出设计模式(C#/Java版) 》清华大学出版社
MSDN Webcast C#面向对象设计模式纵横谈李建忠老师

源程序下载：/Files/bit-sand/SimpleFactory.rar

Tag标签: 设计模式

posted on 2008-01-25 18:27 任力阅读(2845) 评论(22) 编辑收藏所属分类: A、Design & Pattern

#1楼  2008-01-25 19:09 李华星

一看文章就知道写的特别认真, 哈哈回复引用查看

#2楼  2008-01-25 19:18 虚拟世界之精彩人生

设计模式,简单工厂模式,很好啊,写的不错哦,收藏了

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回复引用查看

#3楼 [楼主] 2008-01-25 20:28 任力

@李华星
谢谢了!
确实花了许多时间,由于本人文采不好，只有认真点了。。勤能补拙嘛回复引用查看

#4楼  2008-01-25 20:50 技术菜鸟

博主写得不错啊！简单易懂！造福菜鸟啦！回复引用查看

#5楼  2008-01-25 22:56 笑疯^_^

广告都这到这来了回复引用查看

#6楼 [楼主] 2008-01-26 08:50 任力

@技术菜鸟
呵呵..谢谢.这个系列写的时候可能都是简单易懂的.
用简单易懂的语言让大家理解设计模式回复引用查看

#7楼  2008-01-26 09:02 knowmore

写得很好哦，收藏了。回复引用查看

#8楼  2008-01-26 09:45 王德水

写的不错，和生活结合起来了。如果再能举个实际应用的例子就更完美了，比如我们写程序是切换数据库时经常用到这样的简单工厂。回复引用查看

#9楼 [楼主] 2008-01-26 09:47 任力

@王德水
呵呵。。谢谢，在以后的文章中，我会考虑进来。回复引用查看

#10楼  2008-01-26 18:05 黑*马

不错，虽然简单，但是表达的如此清楚还是不容易的一件事回复引用查看

#11楼  2008-01-28 16:22 破曉之陽

看来LZ对网络也很精通啊。回复引用查看

#12楼 [楼主] 2008-01-28 17:26 任力

@破曉之陽
对网络?什么意思?呵呵...从哪看出来的呀回复引用查看

#13楼  2008-02-27 15:15 侯垒

@任力
指的是你发表的那些网络命令的文章. 回复引用查看

#14楼  2008-03-05 09:57 路人A [未注册用户]

写的很通俗易懂，谢啦回复引用

#15楼  2008-03-15 20:06 秋千

哈哈，楼主写的真不错，今天看了大话设计模式，感觉和那个一样让人容易理解回复引用查看

#16楼 [楼主] 2008-03-15 21:13 任力

@路人A
@秋千
谢谢了，由于本人水平也不高，所以只能用一些最简单的话来描述我所理解的。
说起来惭愧，有许久没有写东西了。有些对不住大家了回复引用查看

#17楼  2008-04-03 16:39 小昊

写的非常好。加上一个列子通俗易懂谢谢。准备看第二篇回复引用查看

#18楼 [楼主] 2008-04-04 11:32 任力

@小昊
谢谢你的鼓励！老弟文笔不好,还望指出缺点与不足，在以后的文章中能够更好的分享给大家回复引用查看

#19楼  2008-05-28 09:36 junmail [未注册用户]

最近在学设计模式，讲的不错！回复引用

#20楼  2008-07-17 12:48 Ivan-Yan

总结的不错，加油~ 回复引用查看

#21楼  2008-07-20 10:38 PeterCheng [未注册用户]

个人觉得工厂中
public ICoat CreateCoat(string styleName)
不太理想。
客户使用
food = factory.CreateCoat("fashion");
和new BusinessCoat();
没有区别了。
工厂失去意义。

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该文被作者在 2008-01-27 19:31 编辑过

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