【设计模式】简单工厂、工厂方法与抽象工厂的区别

前言

为什么会出现工厂，工厂方法与简单工厂还有抽象工厂到底有啥区别，什么时候能用到这些呢，如果你对于这些不是很清晰，那么你可以看看小编的这篇博客！

这里所有的类图均用基本算法为例子，这样会有明显的对比！

一、简单工厂模式

1、我们在实例化对象的时候通常用的是 New关键字，但是有了工厂，我们在声明对象的时候就可以用工厂了，用new导致代码不够灵活，用工厂来实例化对象很灵活！

2、简单工厂类图

3、部分代码

（1）简单工厂类

     public class OperationFactory
    {
        public static Operation createOperate(string operate)//静态方法
        {
            Operation oper = null;
            switch (operate)      //分支判断，在增加新的运算类的时候这里需要修改，违背了开放封闭原则
            {
                case "+":
                    oper = new OperationAdd();
                    break;
                case "-":
                    oper = new OperationSub();
                    break;
                case "*":
                    oper = new OperationMul();
                    break;
                case "/":
                    oper = new OperationDiv();
                    break;
            }
            return oper;
        }    
    }

（2）客户端代码

        static void Main(string[] args)
        {
            Operation oper;
            oper = OperationFactory.createOperate("+");   //这里完全不知道有OperationAdd这个类，只知道对应的参数即可
            oper.NumberA = 1;
            oper.NumberB = 2;
            double result = oper.GetResult();  //多态
        }

4、简单工厂模式的优缺点（看代码）

优点

（1）简单工厂包含必要的判断逻辑，简单工厂实现了对象的创建和使用的分离。
（2）客户端无需知道所创建的具体产品类的类名，只需要具体产品类对应的参数即可！
（3）在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性

缺点

（1）工厂类的职责过重，从类图中可以看出简单工厂中包含加减乘除的逻辑判断语句，它一旦有问题，整个系统都要出问题
（2）在添加新的类的时候，例如我添加了开根号运算，那么系统中的简单工厂类就要修改，违反了开放——封闭原则！这样及其不利于系统的扩展和维护！
（3）简单工厂的静态方法，使得工厂角色无法形成基于继承的等级结构！

二、工厂方法模式

1、工厂方法是简单工厂的进一步的延伸，这样说是因为简单工厂违反了开放——封闭的原则，而此时工厂方法却可以完美的解决这个问题！接下来看看它是怎么解决的吧！

2、工厂方法类图

每一种算法都对应一个工厂

3、部分代码

加法类代码

        class OperationAdd :Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            double result = 0;
            result = NumberA + NumberB;
            return result;
        }
    }

加法工厂代码

    class AddFactory : Ifactory
    {
        public Operation CreateOperation()  //这个是加法工厂的代码，省去了那些逻辑判断
        {
            return new OperationAdd();   //返回到了加法类
        }
    }

客户端代码：

        Ifactory operFactory = new AddFactory();        //加法工厂
        Operation oper = operFactory.CreateOperation();
        oper.NumberA = 1;
        oper.NumberB = 2;
        double result = oper.GetResult();

“`

4、工厂方法的优缺点

优点：

（1）工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时隐藏了哪种具体产品类将被实例化的细节，用户只需要要关注工厂，不需要关注创建的细节！从客户端代码就可以看出！只知道对应的工厂就好！
(2)在增加修改新的运算类的时候不用修改代码，只需要增加对应的工厂就好，完全符合开放——封闭性原则！
（3）创建对象的细节完全封装在具体的工厂内部，而且有了抽象的工厂类，所有的具体工厂都继承了自己的父类！完美的体现了多态性！

缺点：

（1）在增加新的产品（对应UML图的算法）时，也必须增加新的工厂类，会带来额外的开销
（2）抽象层的加入使得理解程度加大

三、抽象工厂

1、 抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步延伸，由于它提供了功能更为强大的工厂类并且具备较好的可扩展性

2、类图

3、从类图中我们会发现，增加一个算法族（产品族）很简单，而增加一个新的算法（产品）就会非常复杂！例如，我要是增加慧鹏加法，慧鹏减法，慧鹏乘法，慧鹏除法，那么我就可以直接增加了，工厂顺便增加一个慧鹏工厂，这样完美了的利用好了开放封闭的原则！棒极了！但是我要是增加一个新的算法，比如是幂运算，那么它就要同时增加招招幂运算，李光幂运算，慧鹏幂运算这几个类，同时还需要修改Ifactory，招招工厂，李光工厂！违反了开放封闭的原则！

后记：

三个工厂都是各有利弊，简单工厂违反了最基本的原则，工厂方法与抽象工厂完美的解决了简单工厂的弊端！工厂方法的工厂个数过多，导致系统庞大，抽象工厂增加新的产品族很方便！如果大家有什么问题，欢迎指出，如若看懂，还希望给赞一个！