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[C#]设计模式 之 工厂模式

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科控物联
发布2022-03-29 18:22:14
2710
发布2022-03-29 18:22:14
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文章被收录于专栏:科控自动化

定义(Factory Pattern):

用来创建目标对象的类,将相似对象的创建工作统一到一个类来完成。

一、简单工厂模式:

代码:

代码语言:javascript
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代码语言:javascript
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void Main()
{
  TestSimpleFactory();
}
/// <summary>
/// 测试简单工厂模式
/// </summary>
private static void TestSimpleFactory()
{
  Console.WriteLine("简单工厂模式:");
  var productA = SimpleFactory.Create(ProductEnum.ConcreateProductA);
  productA.GetInfo();
  Console.ReadLine();
}
/// <summary>
    /// 产品枚举
    /// </summary>
    public enum ProductEnum
    {
        ConcreateProductA,
        ConcreateProductB
    }
public class ConcreateCarA:AbstractCar
{
  
}
public class ConcreateCarB:AbstractCar
{

}
public class AbstractCar
{
  internal void GetInfo()
  {
    Console.WriteLine(  DateTime.Now);
  }
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式:
/// 简单工厂模式的工厂类一般是使用静态方法,通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
/// 不修改代码的话,是无法扩展的。(如果增加新的产品,需要增加工厂的Swith分支)
/// 不符合【开放封闭原则】
/// </summary>
public static class SimpleFactory
{
  public static AbstractCar Create(ProductEnum productType)
  {
    switch (productType)
    {
      case ProductEnum.ConcreateProductA:
        return new ConcreateCarA();
      case ProductEnum.ConcreateProductB:
        return new ConcreateCarB();
      default:
        return null;
    }
  }
}
代码语言:javascript
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简单工厂模式运行结果

优缺点:

工厂类包含了必要的逻辑判断,根据客户端的选择条件动态实例化相关的类。对于客户端来说,去除了对具体产品的依赖。 不符合【OCP】。

Software entities like classes,modules and functions should be open for extension but closed for modifications.(一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。)

应用场景:

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。

二、反射工厂模式(基于简单工厂模式的拓展)

通过反射,以完成工厂对对象的创建。可以最大限度的解耦。

代码:

代码语言:javascript
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void Main()
{
  TestReflectFactory();
}
namespace FactoryPattern
{

  public class ConcreateCarA : AbstractCar
  {
    public override void GetInfo()
    {
      Console.WriteLine("ConcreateCarA" + "\r\n" + DateTime.Now);
    }
  }
  public class ConcreateCarB : AbstractCar
  {
    public override void GetInfo()
    {
      Console.WriteLine("ConcreateCarB" + "\r\n" + DateTime.Now);
    }
  }
  public class AbstractCar
  {
    public virtual void GetInfo()
    {
      Console.WriteLine(DateTime.Now);
    }
  }
}
/// <summary>
/// 反射工厂模式
/// 是针对简单工厂模式的一种改进
/// </summary>
public static class ReflectFactory
{
  public static AbstractCar Create(string typeName)
  {
    Type type = Type.GetType(typeName);
    var instance = type?.Assembly.CreateInstance(typeName) as AbstractCar;
    return instance;
  }
}
/// <summary>
        /// 测试反射工厂模式
        /// </summary>
 static void TestReflectFactory()
{
  Console.WriteLine("反射工厂模式:");
  var productB = ReflectFactory.Create("FactoryPattern.ConcreateCarB");
  productB.GetInfo();
  Console.ReadLine();
}

反射工厂模式运行结果

PS:反射工厂模式可以和配置文件配合使用,效果更佳

三、工厂方法模式

定义:

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法将类的实例化延长到子类。

类图:

工厂方法模式类图

启示:

工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。在同一等级结构中,支持增加任意产品。

代码:

代码语言:javascript
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    /// <summary>
    /// 工厂方法模式:
    /// 工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。
    /// 在同一等级结构中,支持增加任意产品。
    /// 符合【开放封闭原则】,但随着产品类的增加,对应的工厂也会随之增多
    /// </summary>
    public interface IFactoryMethod
    {
        AbstractCar Create();
    }

    public class ConcreateFactoryA:IFactoryMethod
    {
        public AbstractCar Create()
        {
            return new ConcreateCarA();
        }
    }

    public class ConcreateFactoryB : IFactoryMethod
    {
        public AbstractCar Create()
        {
            return new ConcreateCarB();
        }
    }
代码语言:javascript
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        /// <summary>
        /// 测试工厂方法模式
        /// </summary>
        private static void TestFactoryMethod()
        {
            Console.WriteLine("工厂方法模式:");
            IFactoryMethod factoryB =new ConcreateFactoryB();
            var productB = factoryB.Create();
            productB.GetInfo();

            Console.ReadLine();
        }

工厂方法模式运行结果

优缺点:

符合【OCP】,但随着产品类的增加,对应的工厂类也会随之增多。 工厂方法模式实现时,客户端需要决定实例化哪个工厂来创建对象。工厂方法把简单工厂的内部创建对象的逻辑判断移到了客户端。如果需要修改,只需要修改客户端即可!

应用场景:

单一产品的创建。

三、抽象工厂模式

定义:

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无需指定它们的具体类。

类图:

抽象工厂模式类图

启示:

抽象工厂是应对产品族概念的,比如说,每个汽车公司可能要同时生产轿车,货车,客车,那么每一个工厂都要有创建轿车,货车和客车的方法。

代码:

代码语言:javascript
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    /// <summary>
    /// 抽象工厂模式:
    /// 抽象工厂是应对产品族概念的,比如说,每个汽车公司可能要同时生产轿车,货车,客车,那么每一个工厂都要有创建轿车,货车和客车的方法。
    /// 应对产品族概念而生,增加新的产品线很容易,但是无法增加新的产品。
    /// </summary>
    public interface IAbstractFactory
    {
        AbstractCar CreateCar();
        AbstractBus CreateBus();
    }

    /// <summary>
    /// 宝马工厂
    /// </summary>
    public class BMWFactory:IAbstractFactory
    {
        public AbstractCar CreateCar()
        {
            return new ConcreateCarA();
        }

        public AbstractBus CreateBus()
        {
            return new ConcreateBusA();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 比亚迪工厂
    /// </summary>
    public class BYDFactory : IAbstractFactory
    {
        public AbstractCar CreateCar()
        {
            return new ConcreateCarB();
        }

        public AbstractBus CreateBus()
        {
            return new ConcreateBusB();
        }
    }
代码语言:javascript
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        /// <summary>
        /// 测试抽象工厂模式
        /// </summary>
        private static void TestAbstractFactory()
        {
            Console.WriteLine("抽象工厂模式:");

            var bmwFactory = new BMWFactory();
            bmwFactory.CreateCar().GetInfo();
            bmwFactory.CreateBus().GetInfo();

            var bydFactory = new BYDFactory();
            bydFactory.CreateCar().GetInfo();
            bydFactory.CreateBus().GetInfo();

            Console.ReadLine();
        }

抽象工厂模式运行结果

优缺点:

应对产品族概念而生,增加新的产品线很容易,但是无法增加新的产品。

应用场景:

一个系统不要求依赖产品类实例如何被创建、组合和表达的表达,这点也是所有工厂模式应用的前提。 这个系统有多个系列产品,而系统中只消费其中某一系列产品 系统要求提供一个产品类的库,所有产品以同样的接口出现,客户端不需要依赖具体实现。

总结:

简单工厂:简单实用,但违反开放封闭; 工厂方法:开放封闭,单一产品; 抽象工厂:开放封闭,多个产品; 反射工厂:可以最大限度的解耦。

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原始发表:2021-12-09,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 定义(Factory Pattern):
  • 一、简单工厂模式:
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          • 三、工厂方法模式
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                      • 三、抽象工厂模式
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                          • 类图:
                            • 启示:
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