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所属分类：.NET技术
概述
工厂方法模式（FactoryMethod），定义一个创建产品对象的工厂接口，让工厂子类决定实例化那一个产品类。我们把被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”。如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式叫“简单工厂模式”，它不属于 23 种经典设计模式，它的缺点是增加新产品时会违背“开闭原则”（可以通过反射克服该缺点）。
工厂方法模式是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则。
需求案例
我们先来看一看这样一个案例，小学生玩的四则运算，当客户输入两个数，然后输入一个操作符，获得结果！我们先用简单工厂写下逻辑代码，验证下简单工厂的缺点。
简单工厂代码
/// <summary> /// 静态工作方法 实际上就是把创建对象的过程放到静态方法里面 /// </summary> public class CalFactory { public static ICalculator GetCalculator(string oper) { ICalculator? calculator = null; switch (oper) { case "*": calculator = new Mul(); break; case "+": calculator = new Add(); break; case "-": calculator = new Sub(); break; case "/": calculator = new Div(); break; } return calculator; } }
public interface ICalculator { double GetResult(double d1,double d2); } public class Add : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1+ d2; } } public class Sub : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1-d2; } } public class Mul : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1* d2; } } public class Div : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1 / d2; }
//C# 控制台调用 Console.WriteLine("简单工厂设计模式!"); Console.WriteLine("请输入操作数1"); var d1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("请输入操作数2"); var d2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine()); ICalculator calculator = null; Console.WriteLine("请输入操作符"); string flag=Console.ReadLine(); calculator= CalFactory.GetCalculator(flag); double reslut= calculator.GetResult(d1,d2); Console.WriteLine(reslut);
这个需求的代码逻辑很简单，一看基本就会，我们主要说下简单工厂模式的优缺点；
优点：
1、简单工厂设计模式解决了客户端直接依赖具体对象的问题，客户端消除了创建对象的责任，仅仅承担使用的责任。简单工厂模式实现了对责任的分割；
2、简单工厂起到了代码复用的作用；
缺点：
1、系统扩展困难，一旦加入新功能，就必须要修改工厂逻辑。破坏了开闭原则；
2、简单工厂集合了多有创建对象的逻辑，一旦不能正常工作，会导致整个系统出问题；
工厂方法代码
还是上面的需求，我们定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
public interface ICalFactory { ICalculator GetCalculator(); } public class MulFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Mul(); } } public class AddFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Add(); } } public class SubFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Sub(); } } public class DivFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Div(); } }
public interface ICalculator { double GetResult(double d1, double d2); } public class Add : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1 + d2; } } public class Sub : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1 - d2; } } public class Mul : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1 * d2; } } public class Div : ICalculator { public double GetResult(double d1, double d2) { return d1 / d2; } }
//C# 控制台调用 Console.WriteLine("请输入操作数1"); var d1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("请输入操作数2"); var d2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("请输入操作符"); string flag = Console.ReadLine(); ICalFactory? calFactory = null; switch (flag) { case "*": calFactory = new MulFactory(); break; case "+": calFactory = new AddFactory(); break; case "-": calFactory = new SubFactory(); break; case "/": calFactory = new DivFactory(); break; } ICalculator calculator=calFactory?.GetCalculator(); var result= calculator.GetResult(d1, d2); Console.WriteLine(result);
我们目前是使用了工厂方法设计模式来实现了需求，但能看到源码里面有一坨switch case,我们接下来通过反射处理switch case
没有switch case的工厂方法代码
public class OperFactory:Attribute { public string Oper { get; } public OperFactory(string value) { Oper=value; } }
public class ReflectionFactory { //根据用户输入的操作符 返回一个对象 Dictionary<string, ICalFactory> dic=new Dictionary<string, ICalFactory>(); public ReflectionFactory() { //拿到当前正在运行的程序集 Assembly assembly= Assembly.GetExecutingAssembly(); foreach (var item in assembly.GetTypes()) { //IsAssignableFrom 表示item继承了ICalFactory或实现了ICalFactory if (typeof(ICalFactory).IsAssignableFrom(item)&&!item.IsInterface) { OperFactory of= item.GetCustomAttribute<OperFactory>(); if (of != null) { //给键值对集合赋值 dic[of.Oper] = Activator.CreateInstance(item) as ICalFactory; } } } } public ICalFactory GetFac(string s) { if (dic.ContainsKey(s)) { return dic展开; } return null; } }
public interface ICalFactory { ICalculator GetCalculator(); } [OperFactory("*")] public class MulFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Mul(); } } [OperFactory("+")] public class AddFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Add(); } } [OperFactory("-")] public class SubFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Sub(); } } [OperFactory("/")] public class DivFactory : ICalFactory { public ICalculator GetCalculator() { return new Div(); } }
//C# 控制台调用 ReflectionFactory reflectionFactory = new ReflectionFactory(); ICalFactory calFactory2= reflectionFactory.GetFac(flag); var result2= calFactory2.GetCalculator().GetResult(d1, d2); Console.WriteLine(result2);
总结
一个四则运算的需求，分别采用简单工厂和工厂方法实现，其实各有优缺点，使用哪种设计模式主要取决于自己的业务，有何疑问，欢迎交流。
