C#设计模式(2)——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? 在现实生活中工厂是负责生产产品的,同样在设计模式中,简单工厂模式我们也可以理解为负责生产对象的一个类, 我们平常编程中,当使用”new”关键字创建一个对象时,此时该类就依赖与这个对象,也就是他们之间的耦合度高,当需求变化时,我们就不得不去修改此类的源码,此时我们可以运用面向对象(OO)的很重要的原则去解决这一的问题,该原则就是——封装改变,既然要封装改变,自然也就要找到改变的代码,然后把改变的代码用类来封装,这样的一种思路也就是我们简单工厂模式的实现方式了。下面通过一个现实生活中的例子来引出简单工厂模式。

在外面打工的人,免不了要经常在外面吃饭,当然我们也可以自己在家做饭吃,但是自己做饭吃麻烦,因为又要自己买菜,然而,出去吃饭就完全没有这些麻烦的,我们只需要到餐馆点菜就可以了,买菜的事情就交给餐馆做就可以了,这里餐馆就充当简单工厂的角色,下面让我们看看现实生活中的例子用代码是怎样来表现的。

自己做饭的情况:


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

/// <summary>

    /// 自己做饭的情况

    /// 没有简单工厂之前,客户想吃什么菜只能自己炒的

    /// </summary>

    public class Customer

    {

        /// <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:那你就自己烧啊

            // 客户A说: 好吧,那就自己做吧

            if (type.Equals("西红柿炒蛋"))

            {

                food = new TomatoScrambledEggs();

            }

            // 我又想吃土豆肉丝, 这个还是得自己做

            // 我觉得自己做好累哦,如果能有人帮我做就好了?

            else if (type.Equals("土豆肉丝"))

            {

                food = new ShreddedPorkWithPotatoes();

            }

            return food;

        }

        static void Main(string[] args)

        {

            // 做西红柿炒蛋

            Food food1 = Cook("西红柿炒蛋");

            food1.Print();

            Food food2 = Cook("土豆肉丝");

            food1.Print();

            Console.Read();

        }

    }

 /// <summary>

    /// 菜抽象类

    /// </summary>

    public abstract class Food

    {

        // 输出点了什么菜

        public abstract void Print();

    }

    /// <summary>

    /// 西红柿炒鸡蛋这道菜

    /// </summary>

    public class TomatoScrambledEggs : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋!");

        }

    }

    /// <summary>

    /// 土豆肉丝这道菜

    /// </summary>

    public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份土豆肉丝");

        }

    }

自己做饭,如果我们想吃别的菜时,此时就需要去买这种菜和洗菜这些繁琐的操作,有了餐馆(也就是简单工厂)之后,我们就可以把这些操作交给餐馆去做,此时消费者(也就是我们)对菜(也就是具体对象)的依赖关系从直接变成的间接的,这样就是实现了面向对象的另一个原则——降低对象之间的耦合度,下面就具体看看有了餐馆之后的实现代码(即简单工厂的实现):


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

/// <summary>

    /// 顾客充当客户端,负责调用简单工厂来生产对象

    /// 即客户点菜,厨师(相当于简单工厂)负责烧菜(生产的对象)

    /// </summary>

    class Customer

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            // 客户想点一个西红柿炒蛋       

            Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood("西红柿炒蛋");

            food1.Print();

            // 客户想点一个土豆肉丝

            Food food2 = FoodSimpleFactory.CreateFood("土豆肉丝");

            food2.Print();

            Console.Read();

        }

    }

    /// <summary>

    /// 菜抽象类

    /// </summary>

    public abstract class Food

    {

        // 输出点了什么菜

        public abstract void Print();

    }

    /// <summary>

    /// 西红柿炒鸡蛋这道菜

    /// </summary>

    public class TomatoScrambledEggs : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋!");

        }

    }

    /// <summary>

    /// 土豆肉丝这道菜

    /// </summary>

    public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份土豆肉丝");

        }

    }

    /// <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("土豆肉丝"))

            {

                food= new ShreddedPorkWithPotatoes();

            }

            else if (type.Equals("西红柿炒蛋"))

            {

                food= new TomatoScrambledEggs();

            }

            return food;

        }

    }

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、简单工厂模式UML图

简单工厂模式又叫静态方法模式(因为工厂类都定义了一个静态方法),由一个工厂类根据传入的参数决定创建出哪一种产品类的实例(通俗点表达:通过客户下的订单来负责烧那种菜)。简单工厂模式的UML图如下:

五、.NET中简单工厂模式的实现

介绍完了简单工厂模式之后,我学习的时候就像:.NET类库中是否有实现了简单工厂模式的类呢?后面确实有,.NET中System.Text.Encoding类就实现了简单工厂模式,该类中的GetEncoding(int codepage)就是工厂方法具体的代码可以通过Reflector反编译工具进行查看,下面我也贴出该方法中部分代码:

 

.NET 中Encoding的UML图为:

Encoding类中实现的简单工厂模式是简单工厂模式的一种演变,此时简单工厂类由抽象产品角色扮演,然而.NET中Encoding类是如何解决简单工厂模式中存在的问题的呢(即如果新添加一种编码怎么办)?在GetEncoding方法里的switch函数有如下代码:


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

switch (codepage)

     {

          .......

   default:

                    unicode = GetEncodingCodePage(codepage);

                    if (unicode == null)

                    {

                        unicode = GetEncodingRare(codepage); //当编码很少见时

                    }

                    break;

           ......

      }

在GetEncodingRare方法里有一些不常用编码的实例化代码,微软正式通过这个方法来解决新增加一种编码的问题。(其实也就是列出所有可能的编码情况),微软之所以以这样的方式来解决这个问题,可能是由于现在编码已经稳定了,添加新编码的可能性比较低,所以在.NET 4.5仍然未改动这部分代码。

六、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。

时间: 2024-10-12 13:08:25

C#设计模式(2)——简单工厂模式的相关文章

【设计模式】简单工厂模式

以面向对象的思想和简单工厂模式,写一个C++计算器程序,代码如下: #include <iostream> using namespace std; class Operation { public: Operation(double left, double right) { lhs = left; rhs = right; } const double GetLeft() const { return lhs; } const double GetRight() const { retur

设计模式之简单工厂模式

设计模式之简单工厂模式 动机:         不暴露实例化逻辑来创建对象.通过公共的接口创建新的对象.         这是一个简单的实现,客户端需要一个product,但是client不直接使用new对象,而是通过提供需要的对象信息来找factory得到新的product.         这个factory实例化一个具体的product并返回(转化成抽象的类),client段使用这个抽象的类而不用考虑它具体的实现. 应用举例:        也许工厂模式是使用最多的模式之一.举个例子,一个

设计模式初探—简单工厂模式

为什么要学习设计模式? 可重用.可维护.可扩展.灵活性好 什么是简单工厂模式? 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. 简单工厂模式的好处? (1)将具体业务和实现进行分离 (2)将多个具体业务之间进行解耦 解决的问题? 单独的类来创造

【幻化万千戏红尘】qianfengDay10-java基础学习:成员内部类、静态内部类、局部和匿名内部类,设计模式之简单工厂模式

课程回顾: 接口:1.属性:public\static\final2.方法:public\abstract 多态:1.静态化(编译时)多态重载2.动态化(运行时)多态重写对象转型 1.向上转型 2.向下转型 今日内容:内部类:定义在类的内部的类1.成员内部类格式:[修饰符] class 类名 { }内部不能有静态的属性和方法,可以访问外部类的属性,也可以调用外部类的方法 在静态方法中的使用格式:外部类 外对象=new 外部类();成员内部类 对象名=外对象.new 成员内部类(); 2.静态内部

iOS设计模式 - (3)简单工厂模式

iOS设计模式 - (3)简单工厂模式           by Colin丶 转载请注明出处:              http://blog.csdn.net/hitwhylz/article/details/40381721 一.简述 简单工厂模式(FACTORY),通过面向对象的封装,继承和多态来降低程序的耦合度.将一个具体类的实例化交给一个静态工厂方法来执行. 该模式中的角色包括: 工厂类(Simple Factory): 只包含了创建具体类的静态方法. 抽象产品(Product):

大话设计模式_简单工厂模式(Java代码)

简单的描述:一个父类.多个子类,实例化那个子类由一个单独的工厂类来进行 图片摘自大话设计模式: 运算类: 1 package com.longsheng.simpleFactory; 2 3 public class Calculate { 4 5 private double firstNum; 6 private double secondNum; 7 8 public double getFirstNum() { 9 return firstNum; 10 } 11 12 public v

设计模式初探——简单工厂模式

学习设计模式已经有一段时间了,<大话>也正看第二遍,可是却迟迟不敢下笔.算了,先拿简单的开刀吧. 简单工厂模式是设计模式中一种比较简单.基础的设计模式. 定义: 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. 包含元素: 工厂(Creator)角色 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 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

01.设计模式_简单工厂模式

转载自  http://www.cnblogs.com/zhili/p/SimpleFactory.html 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? 在现实生活中工厂是负责生产产品的,同样在设计模式中,简单工厂模式我们也可以理解为负责生产对象的一个类, 我们平常编程

设计模式之简单工厂模式(Simply Factory)摘录

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. 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. 该模式中包含的角色及其职责:(1).工厂(Creator)角色:简单工厂模式的