设计模式之－简单工厂模式

基本简介

从设计模式的类型上来说，简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）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。

实现方式

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（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

简单工厂模式的UML类图:

该模式中包含的角色及其职责:

工厂（Creator）角色---简单工厂类

简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑。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（Product）角色---运算类

简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。

具体产品（Concrete Product）角色---（加/减/乘/除）法类

是简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。

优缺点

优点：

工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,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.通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责“消费”对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的．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。

缺点：

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。

当系统中的具体产品类不断增多的时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求．这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利；

这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。

使用场景

工厂类负责创建的对象比较少；

客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心；

由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。

代码示例---计算器

View Code 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace OperationLibrary
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Console.Write("请输入数字A：");
                string strNumberA = Console.ReadLine();
                Console.Write("请选择运算符号(+、-、*、/)：");
                string strOperate = Console.ReadLine();
                Console.Write("请输入数字B：");
                string strNumberB = Console.ReadLine();
                string strResult = "";

                Operation oper;
                oper = OperationFactory.createOperate(strOperate);
                oper.NumberA = Convert.ToDouble(strNumberA);
                oper.NumberB = Convert.ToDouble(strNumberB);
                strResult = oper.GetResult().ToString();

                Console.WriteLine("结果是：" + strResult);

                Console.ReadLine();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("您的输入有错：" + ex.Message);
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// 运算类
    /// </summary>
    public class Operation
    {
        private double _numberA = 0;
        private double _numberB = 0;

        /// <summary>
        /// 数字A
        /// </summary>
        public double NumberA
        {
            get
            {
                return _numberA;
            }
            set
            {
                _numberA = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 数字B
        /// </summary>
        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;
        }
    }

    /// <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;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 运算类工厂
    /// </summary>
    public 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;
        }
    }
}