简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

  • 简单工厂模式概述
  1. 定义:定义一个工厂类,他可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类
  2. 在简单工厂模式中用于被创建实例的方法通常为静态(static)方法,因此简单工厂模式又被成为静态工厂方法(Static Factory Method)
  3. 需要什么,只需要传入一个正确的参数,就可以获取所需要的对象,而无需知道其实现过程
  4. 例如,我开一家披萨店,当客户需要某种披萨并且我这家店里也能做的时候,我就会为其提供所需要的披萨(当然是要钱的哈哈),如果其所需的我这没有,则是另外的情况,后面会谈。这时候,我这家 披萨店就可以看做工厂(Factory),而生产出来的披萨被成为产品(Product),披萨的名称则被称为参数,工厂可以根据参数的不同返回不同的产品,这就是简单工厂模式
  • 简单工厂模式的结构与实现
  •  结构
  1. Factory(工厂):核心部分,负责实现创建所有产品的内部逻辑,工厂类可以被外界直接调用,创建所需对象
  2. Product(抽象类产品):工厂类所创建的所有对象的父类,封装了产品对象的公共方法,所有的具体产品为其子类对象
  3. ConcreteProduct(具体产品):简单工厂模式的创建目标,所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法(有关抽象类)
  • 实现
     1 abstract class Product
     2 {
     3     public void MethName()
     4     {
     5         //公共方法的实现
     6     }
     7     public abstract void MethodDiff();
     8     //声明抽象业务方法
     9 }
    10 class ConcreteProductA : Product
    11 {
    12     public override void MethodDiff()
    13     {
    14         //业务方法的实现
    15     }
    16 }
    17 
    18 class Factory
    19 {    
    20     public static Product GetProduct(string arg)
    21     {
    22         Product product =  null;
    23         if(arg.Equals("A")
    24         {
    25             product = new ConcreteProductA();
    26             //init
    27         }
    28         else if(arg.Equals("B"))
    29         {
    30             product = new ConcreteProductB();
    31             //init
    32         }
    33         else
    34         {
    35         ....//其他情况
    36         }
    37         return product;
    38     }
    39 }
    40 
    41 class Program
    42 {
    43     static void Main(string[] args)
    44     {
    45         Product product;
    46         product = Factory.GetProduct("A");//工厂类创建对象
    47         Product.MethName();
    48         product.MethodDiff();
    49     }
    50 }

     

  • 简单工厂模式的简化
  1. 为了简化简单工厂模式,将抽象产品类和工厂类合并,将静态工厂方法移到抽象产品类中
  2. 客户端可以调用产品父类的静态工厂方法,根据不同的参数创建不同类型的产品子类对象。
  • 简单工厂模式的优缺点和适用环境  

 

  • 简单工厂模式的优点

    (1)工厂类包含必要的逻辑判断,可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。客户端可以免除直接创建产品对象的职责
    (2)客户端无需知道所创建具体产品的类名,只需知道参数即可
    (3)也可以引入配置文件,在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。(这也是我在开始的披萨店里遇到没有的披萨的解决情况)

  • 简单工厂模式的缺点

    (1)工厂类集中了所有产品的创建逻辑,职责过重,一旦异常,整个系统将受影响
    (2)使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类),增加系统的复杂度和理解难度
    (3)系统扩展困难,一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,可能造成逻辑过于复杂
    (4)简单工厂模式使用了static工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

  • 简单工厂模式的适用环境

    (1)工厂类负责创建对的对象比较少,因为不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂

    (2)客户端只知道传入工厂类的参数,对如何创建对象不关心

  • 简单案例
  1. 题目:

    使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形(Shape),如Circle,Rectangle,Triangle等绘图工具类,每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法
    要求在绘制不支持的几何图形时,抛出一个UnsuppShapeException异常,绘制类图并使用C#语言实现。

  2. UML:

  3.   1 using System;
      2 using System.Collections.Generic;
      3 using System.Linq;
      4 using System.Text;
      5 /*使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形(Shape),如Circle,Rectangle,Triangle等绘图工具类,每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法
      6  * 要求在绘制不支持的几何图形时,抛出一个UnsuppShapeException异常,绘制类图并使用C#语言实现。
      7 */
      8 
      9 namespace SimpleShapeFactory
     10 {
     11     public interface InShape//图形接口 抽象产品类
     12     {
     13         void Draw();
     14         void Erase();
     15     }
     16 
     17     public class Circle : InShape//圆形类,具体产品类
     18     {
     19         private static int count;   //生成图形计数
     20         string radious;
     21         public Circle()//构造
     22         {
     23             Console.WriteLine("Create Circle");
     24             Console.WriteLine("Input the radious of Circle:");
     25             radious = Console.ReadLine();
     26         }
     27         public void Draw()//实现接口方法
     28         {
     29             int Radious = int.Parse(radious);
     30             Console.WriteLine("Display circle " + (++count) +" information:");
     31             Console.WriteLine("Circle "+ count+ " circumference:" + 2 * Radious * 3.14159);
     32             Console.WriteLine("Circle "+ count+" area:" + 3.14159 * Radious * Radious);
     33         }
     34         public void Erase()//实现接口方法
     35         {
     36             while (true)
     37             {
     38                 Console.WriteLine("Erase current shape(y/n)?");
     39                 string choose;
     40                 choose = Console.ReadLine();
     41                 if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
     42                 {
     43                     Console.WriteLine("Erase Circle "+count +" successfully!");
     44                     count--;
     45                     break;
     46                 }
     47                 else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
     48                 {
     49                     Console.WriteLine("Circle "+ count+" successfully saved!");
     50                     break;
     51                 }
     52                 else
     53                 {
     54                     Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
     55                 }
     56             }   
     57         }
     58     }
     59 
     60     class Rectangle : InShape//矩形类,具体产品类
     61     {
     62         private static int count = 0;//生成图形计数
     63         string length;
     64         string wideth;
     65         public Rectangle()//构造
     66         {
     67             Console.WriteLine("Create Rectangle");
     68             Console.WriteLine("Input the length and wideth of Rectangle:");
     69             length = Console.ReadLine();
     70             wideth = Console.ReadLine();
     71         }
     72         public void Draw()//实现接口方法
     73         {
     74             int Length = int.Parse(length);
     75             int Wideth = int.Parse(wideth);
     76             Console.WriteLine("Display rectangle " + (++count) + " information:");
     77             Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "circumference:" + 2 * Length * Wideth);
     78             Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "area:" + Length * Wideth);
     79            
     80         }
     81         public void Erase()//实现接口方法
     82          {
     83              while (true)
     84              {
     85                  Console.WriteLine("Erase current shape(y/n)?");
     86                  string choose;
     87                  choose = Console.ReadLine();
     88                  if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
     89                  {
     90                      Console.WriteLine("Erase rectangle "+count+ "successfully!");
     91                      --count;
     92                      break;
     93                  }
     94                  else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
     95                  {
     96                      Console.WriteLine("Rectangle "+ count+" successfully saved!");
     97                      break;
     98                  }
     99                  else
    100                  {
    101                      Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
    102                  }
    103              }   
    104         }
    105     }
    106 
    107     class Triangle : InShape//三角形类,具体产品类
    108     {
    109         private static int count = 0;//生成图形计数
    110         string lengtha;
    111         string lengthb;
    112         string lengthc;
    113         public Triangle()//构造
    114         {
    115             Console.WriteLine("Create Triangle");
    116             Console.WriteLine("Input the lengtha ,lengthb and lengthc of Triangle:");
    117             lengtha = Console.ReadLine();
    118             lengthb = Console.ReadLine();
    119             lengthc = Console.ReadLine();
    120 
    121         }
    122         public void Draw()//实现接口方法
    123         {
    124             int Lengtha = int.Parse(lengtha);
    125             int Lengthb = int.Parse(lengthb);
    126             int Lengthc = int.Parse(lengthc);
    127             if ((Lengtha + Lengthb > Lengthc) && (Lengtha + Lengthc > Lengthb) && (Lengthb + Lengthc > Lengtha))
    128             {
    129                 double S = (Lengtha + Lengthb + Lengthc) * 0.5;
    130                 double area = Math.Sqrt(S * (S - Lengtha) * (S - Lengthb) * (S - Lengthc));
    131                 Console.WriteLine("Display triangle "+ (++count)+" information:");
    132                 Console.WriteLine("Triangle " + count +" circumference:" + (Lengtha + Lengthb + Lengthc));
    133                 Console.WriteLine("Triangle "+ count +" area:" + area);
    134                 Erase();
    135             }
    136             else
    137             {
    138                 Console.WriteLine("Create triangle failed!");
    139             }
    140         }
    141         public void Erase()//实现接口方法
    142          {
    143              while (true)
    144              {
    145                  Console.WriteLine("Erase shape(y/n)?");
    146                  string choose;
    147                  choose = Console.ReadLine();
    148                  if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
    149                  {
    150                      Console.WriteLine("Erase tirangle " +count +" successfully!");
    151                      --count;
    152                      break;
    153                  }
    154                  else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
    155                  {
    156                      Console.WriteLine("Triangle "+ count +" successfully saved!");
    157                      break;
    158                  }
    159                  else
    160                  {
    161                      Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
    162                  }
    163              }   
    164         }
    165     }
    166 
    167     class ShapeFactory//图形工厂类,充当工厂类
    168     {
    169         public static  InShape Getshape(string type)//静态工厂方法
    170         {
    171             InShape shape;
    172             shape = null;
    173             if (type.Equals("Circle"))
    174             {
    175                 shape = new Circle();
    176                 Console.WriteLine("Init set Circle");
    177                 shape.Draw();
    178                 shape.Erase();
    179             }
    180             else if(type.Equals("Rectangle"))
    181             {
    182                 shape = new Rectangle();
    183                 Console.WriteLine("Init set Rectangle");
    184                 shape.Draw();
    185                 shape.Erase();
    186             }
    187             else if (type.Equals("Triangle"))
    188             {
    189                 shape = new Triangle();
    190                 Console.WriteLine("Init set Triangle");
    191                 shape.Draw();
    192                 
    193             }
    194             else//异常 这里我应该声明调用异常处理类的,那样会更好些
    195             {
    196                 Console.WriteLine("UnsupportShapeException!");
    197                 Console.WriteLine("Emotional reminders :Pay 1 million$ to Alipay:132****6151 can create every shape you want!!! ");
    198             }
    199             return shape;
    200         }
    201     }
    202 
    203     class Program//客户端测试类
    204     {
    205         static void Main(string[] args)
    206         {
    207             while (true)
    208             {
    209                 InShape shape;
    210                 Console.WriteLine("Please input the shape you want to create");
    211                 string str = Console.ReadLine();
    212                 shape = ShapeFactory.Getshape(str);//通过静态工厂方法创建产品
    213                 Console.ReadLine();
    214             }
    215         }
    216     }
    217 }
  4. 运行结果:
  5. 自我感觉写的一般般,如有不对的地方,欢迎指正。

 

posted @ 2019-04-04 00:01  回忆酿的甜  阅读(34169)  评论(4编辑  收藏  举报