设计模式【工厂模式Factory Pattern】

工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

步骤 1

创建一个接口。

Shape.cs

namespace Factory_Pattern
{
    public interface Shape
    {
        void draw();
    }
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.cs

using System;

namespace Factory_Pattern
{
    public class Rectangle : Shape
    {
        public void draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Rectangle::draw() method");
        }
    }
}

Square.cs

using System;

namespace Factory_Pattern
{
    public class Square : Shape
    {
        public void draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Square::draw() method");
        }
    }
}

Circle.cs

using System;

namespace Factory_Pattern
{
    public class Circle : Shape
    {
        public void draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Circle::draw() method");
        }
    }
}

步骤 3

创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。

ShapeFactory.cs

namespace Factory_Pattern
{
    public class ShapeFactory
    {
        public Shape getShape(string shapeType)
        {
            if (shapeType == null)
                return null;
            if (shapeType.Equals("CIRCLE"))
                return new Circle();
            else if (shapeType.Equals("RECTANGLE"))
                return new Rectangle();
            else if (shapeType.Equals("SQUARE"))
                return new Square();
            return null;
        }
    }
}

步骤 4

使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

FactoryPatternDemo.cs

using System;

namespace Factory_Pattern
{
    class FactoryPatternDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
            //获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法
            Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
            shape1.draw();

            //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
            Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
            shape2.draw();

            //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法
            Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
            shape3.draw();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

步骤 5

验证输出。

Inside Circle::draw() method
Inside Rectangle::draw() method
Inside Square::draw() method