设计模式学习1——简单工厂模式

定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式，但不属于23种GOF设计模式之一，说它是一种编程习惯可能更恰当些。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

分析

将对象的创建和对象本身业务处理分离可以降低系统的耦合度，使得两者修改起来都相对容易。在调用工厂类的工厂方法时，由于工厂方法是静态方法，使用起来很方便，可通过类名直接调用，而且只需要传入一个简单的参数即可，在实际开发中，还可以在调用时将所传入的参数保存在XML等格式的配置文件中，修改参数时无须修改任何源代码。简单工厂模式最大的问题在于工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，这一点与开闭原则是相违背的。

包含的角色和职责

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。工厂类的创建产品类的方法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公共接口。

具体产品（Concrete Product）角色：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。

代码实例

用面向对象的思想编写一个简单计算器。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApplication6
{

    // 抽象产品角色product
    public class Operation
    {
        private double _numberA = 0;
        private double _numberB = 0;

        public double numberA
        {
            get { return _numberA; }
            set { _numberA = value; }
        }

        public double numberB
        {
            get { return _numberB; }
            set { _numberB = value; }
        }

        public virtual double GetResult()
        {
            double result = 0;
            return result;
        }
    }

    // 具体产品角色 Concrete Product
    class OperationAdd : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = numberA + numberB;
            return result;
        }
    }
    class OperationSub : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = numberA - numberB;
            return result;
        }
    }
    class OperationMul : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = numberA * numberB;
            return result;
        }
    }
    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;
        }
    }

    // 工厂角色 Creator
    public class OperationFactory
    {
        public static Operation createOperation(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;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            Operation oper;
            Console.WriteLine("请输入要进行的运算");
            oper = OperationFactory.createOperation(Console.ReadLine());
            Console.WriteLine("请输入第一个数字");
            oper.numberA = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
            Console.WriteLine("请输入第二个数字");
            oper.numberB = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
            double result = oper.GetResult();
            Console.WriteLine("结果为：{0}", result);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

优缺点与使用场景

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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。

设计模式学习1——简单工厂模式

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