C#设计模式——简单工厂模式
一、引言
这个系列也是自己对设计模式的一些学习笔记,希望对一些初学设计模式的人有所帮助的,在上一个专题中介绍了单例模式,在这个专题中继续为大家介绍一个比较容易理解的模式——简单工厂模式。
二、简单工厂模式的介绍
说到简单工厂，自然的第一个疑问当然就是什么是简单工厂模式了？所有面向对象的编程都是在我们生活中存在的，从词义的解释就是我们生活中的工厂就是负责生产产品的，而到开发中对应的就是NEW不同的对象，该模式主要解决的问题就是解决创建对象与该类的解耦。设计原则中经常说的类单一职责、封装性都有体现。
下面就用现实的中例子来说明该问题，我们大家每天都会去饭店吃饭，每个客户去饭店吃饭，点的菜都会不一样，客户A可能会吃西红柿烧鸡蛋、客户B可能会吃尖椒炒鸡蛋、客户C可能会吃炒土豆丝，以上场景，我们可能编码如下：
public class CustomerA
{
/// <summary>
/// 烧菜方法
/// </summary>
/// <param name="type"></param>
/// <returns></returns>
public static Food Cook(string type)
{
Food food = null;
// 客户A说：我想吃西红柿炒蛋怎么办？
// 客户B说：我想吃尖椒炒鸡蛋怎么办？
// 客户C说： 炒土豆丝
if (type.Equals("西红柿炒蛋"))
{
food = new ScrambledEggTomato();
}
if (type.Equals("尖椒炒鸡蛋"))
{
food = new PepperFriedEgg();
}
else if (type.Equals("炒土豆丝"))
{
food = new FriedPotatoShreds();
}
return food;
}
}
/// <summary>
/// 菜的抽象对象
/// </summary>
public abstract class Food
{
// 输出点了什么菜
public abstract void Print();
}
/// <summary>
/// 炒土豆丝
/// </summary>
public class FriedPotatoShreds : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("炒土豆丝");
}
}
/// <summary>
/// 尖椒炒鸡蛋
/// </summary>
public class PepperFriedEgg : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("尖椒炒鸡蛋!");
}
}
/// <summary>
/// 西红柿炒鸡蛋
/// </summary>
public class ScrambledEggTomato : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋！");
}
}
static void Main(string[] args)
{
// 做西红柿炒蛋
Food food1 = CustomerA.Cook("西红柿炒蛋");
food1.Print();
Food food2 = CustomerA.Cook("炒土豆丝");
food2.Print();
Console.Read();
}
从以上代码可以看出CustomerA类和对应的菜品类耦合度非常高，如果再增加某菜品，还需要修改对应的CustomerA类，如果有多个地方有类似的代码需要同时修改，造成代码的重复，我们一直在说代码的单一职责，CustomerA类本身是客户点菜类，现在跟创建不同的菜品耦合起来了，再次简单工厂模式正式解决了以上问题，代码如下：
/// <summary>
/// 菜的抽象对象
/// </summary>
public abstract class Food
{
// 输出点了什么菜
public abstract void Print();
}
/// <summary>
/// 炒土豆丝
/// </summary>
public class FriedPotatoShreds : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("炒土豆丝");
}
}
/// <summary>
/// 尖椒炒鸡蛋
/// </summary>
public class PepperFriedEgg : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("尖椒炒鸡蛋!");
}
}
/// <summary>
/// 西红柿炒鸡蛋
/// </summary>
public class ScrambledEggTomato : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋！");
}
}
/// <summary>
/// 简单工厂类, 负责 炒菜
/// </summary>
public class FoodSimpleFactory
{
public static Food CreateFood(string type)
{
Food food = null;
if (type.Equals("西红柿炒蛋"))
{
food = new ScrambledEggTomato();
}
if (type.Equals("尖椒炒鸡蛋"))
{
food = new PepperFriedEgg();
}
else if (type.Equals("炒土豆丝"))
{
food = new FriedPotatoShreds();
}
return food;
}
}
public class CustomerA
{
/// <summary>
/// 烧菜方法
/// </summary>
/// <param name="type"></param>
/// <returns></returns>
public static Food Cook(string type)
{
Food food = null;
//// 客户A说：我想吃西红柿炒蛋怎么办？
//// 客户B说：我想吃尖椒炒鸡蛋怎么办？
//// 客户C说： 炒土豆丝
//if (type.Equals("西红柿炒蛋"))
//{
// food = new ScrambledEggTomato();
//}
//if (type.Equals("尖椒炒鸡蛋"))
//{
// food = new PepperFriedEgg();
//}
//else if (type.Equals("炒土豆丝"))
//{
// food = new FriedPotatoShreds();
//}
Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood(type);
return food;
}
}
static void Main(string[] args)
{
// 做西红柿炒蛋
Food food1 = CustomerA.Cook("西红柿炒蛋");
food1.Print();
Food food2 = CustomerA.Cook("炒土豆丝");
food2.Print();
Console.Read();
}
三、优点与缺点
看完简单工厂模式的实现之后，你和你的小伙伴们肯定会有这样的疑惑（因为我学习的时候也有）——这样我们只是把变化移到了工厂类中罢了，好像没有变化的问题，因为如果客户想吃其他菜时，此时我们还是需要修改工厂类中的方法（也就是多加case语句，没应用简单工厂模式之前，修改的是客户类）。我首先要说：你和你的小伙伴很对，这个就是简单工厂模式的缺点所在（这个缺点后面介绍的工厂方法可以很好地解决），然而，简单工厂模式与之前的实现也有它的优点：
- 简单工厂模式解决了客户端直接依赖于具体对象的问题，客户端可以消除直接创建对象的责任，而仅仅是消费产品。简单工厂模式实现了对责任的分割。
- 简单工厂模式也起到了代码复用的作用，因为之前的实现（自己做饭的情况）中，换了一个人同样要去在自己的类中实现做菜的方法，然后有了简单工厂之后，去餐馆吃饭的所有人都不用那么麻烦了，只需要负责消费就可以了。此时简单工厂的烧菜方法就让所有客户共用了。（同时这点也是简单工厂方法的缺点——因为工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都会受到影响，也没什么不好理解的，就如事物都有两面性一样道理）
虽然上面已经介绍了简单工厂模式的缺点，下面还是总结下简单工厂模式的缺点：
- 工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都会受到影响（通俗地意思就是：一旦餐馆没饭或者关门了，很多不愿意做饭的人就没饭吃了）
- 系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，这样就会造成工厂逻辑过于复杂。
了解了简单工厂模式之后的优缺点之后，我们之后就可以知道简单工厂的应用场景了：
- 当工厂类负责创建的对象比较少时可以考虑使用简单工厂模式（）
- 客户如果只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象的逻辑不关心时可以考虑使用简单工厂模式
-
四、总结
到这里，简单工厂模式的介绍都到这里了，后面将介绍工厂方法模式来解决简单工厂模式中存在的问题。
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