简单工厂模式

定义:

　　 简单工厂模式（Simple Factory Pattern）:通过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。

类图：

       简单工厂模式中包含的角色及其相应的职责如下：

       工厂角色（Creator）：这是简单工厂模式的核心，由它负责创建所有的类的内部逻辑。当然工厂类必须能够被外界调用，创建所需要的产品对象。

       抽象产品角色（Product）：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，注意，这里的父类可以是接口也可以是抽象类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。

       具体产品角色（Concrete Product）：简单工厂所创建的具体实例对象，这些具体的产品往往都拥有共同的父类。

例子：计算器实现基本运算(加,减,乘,除)

后台代码：

    /// <summary>
    /// 运算操作类
    /// </summary>
    public abstract class Operation
    {
        /// <summary>
        /// 运算数
        /// </summary>
        private double _numberA = 0;

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

        private double _numberB = 0;

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

        /// <summary>
        /// 运算结果
        /// </summary>
        private double _result = 0;

        public double Result
        {
            get { return _result; }
            set { _result = value; }
        }

        /// <summary>
        /// 运算方法
        /// </summary>
        public abstract void GetResult();
    }

    /// <summary>
    /// 加法类
    /// </summary>
    public class OperationAdd : Operation
    {
        public override void GetResult()
        {
            Result = NumberA + NumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 减法类
    /// </summary>
    public class OperationSub : Operation
    {
        public override void GetResult()
        {
            Result = NumberA - NumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 乘法类
    /// </summary>
    public class OperationMul : Operation
    {
        public override void GetResult()
        {
            Result = NumberA * NumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 除法类
    /// </summary>
    public class OperationDiv : Operation
    {
        public override void GetResult()
        {
            if (NumberB == 0)
            {
                throw new Exception("除数不能为0");
            }
            Result = NumberA / NumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 简单工厂类
    /// </summary>
    public class OperationFactory
    {
        public static Operation createOperation(string operation)
        {
            Operation oper = null;
            switch(operation)
            {
                case "+":
                    oper = new OperationAdd();
                    break;
                case "-":
                    oper = new OperationSub();
                    break;
                case "*":
                    oper = new OperationMul();
                    break;
                case"/":
                    oper = new OperationDiv();
                    break;
                default:
                    break;
            }
            return oper;
        }
    }

客户端代码

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //调用工厂方法实例化具体操作类
            Operation oper = OperationFactory.createOperation("+");
            oper.NumberA = 1;
            oper.NumberB = 2;

            //调用子类的操作方法
            oper.GetResult();
            Console.WriteLine(oper.Result);

            Console.Read();
        }
    }

应用场景：
网上一个广为流传的例子：

GG请自己的女朋友和众多美女吃饭，但是GG自己是不会做饭的或者做的饭很不好，这说明GG不用自己去创建各种食物的对象；各个美女都有各自的爱好，到麦当劳后她们喜欢吃什么直接去点就行了，麦当劳就是生产各种食物的工厂，这时候GG不用自己动手，也可以请这么多美女吃饭，所要做的就是买单O(∩_∩)O哈哈~。

简单工厂模式的优缺点分析： 

       优点：工厂类是整个模式的关键所在。它包含必要的判断逻辑，能够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。用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例，而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的。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，这就直接导致一旦这个工厂出了问题，所有的客户端都会受到牵连；而且由于简单工厂模式的产品室基于一个共同的抽象类或者接口，这样一来，但产品的种类增加的时候，即有不同的产品接口或者抽象类的时候，工厂类就需要判断何时创建何种种类的产品，这就和创建何种种类产品的产品相互混淆在了一起，违背了单一职责，导致系统丧失灵活性和可维护性。而且更重要的是，简单工厂模式违背了“开放封闭原则”，就是违背了“系统对扩展开放，对修改关闭”的原则，因为当我新增加一个产品的时候必须修改工厂类，相应的工厂类就需要重新编译一遍。

      总结一下：简单工厂模式分离产品的创建者和消费者，有利于软件系统结构的优化；但是由于一切逻辑都集中在一个工厂类中，导致了没有很高的内聚性，同时也违背了“开放封闭原则”。另外，简单工厂模式的方法一般都是静态的，而静态工厂方法是无法让子类继承的，因此，简单工厂模式无法形成基于基类的继承树结构。