设计模式之简单工厂模式

简单工厂：

从设计模式的类型上来说，简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（StaticFactory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

意图：

定义一个用户创建对象的接口，根据子类提供数据实例化具体的类。工厂模式使一个类的实例化延迟到其子类。 

其包括三个角色：

1.工厂（Factory）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。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
2.抽象产品（Abstract 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,可以是抽象类或接口。
3.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。

UML图示例：

代码示例：

下面是一个实现计算器功能的小例子，先看代码：

1.运算-抽象类

 　　/// <summary>
    /// 抽象运算类
    /// </summary>
    public abstract class Operate
    {
        private double _numA = 0;

        public double NumA
        {
            get { return _numA; }
            set { _numA = value; }
        }
        private double _numB = 0;

        public double NumB
        {
            get { return _numB; }
            set { _numB = value; }
        }

        /// <summary>
        /// 运算方法
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public virtual double GetResult()
        {
            double result = 0;
            return result;
        }
    }

2.具体运算类

    /// <summary>
    /// 加法运算
    /// </summary>
    public class Add : Operate
    {       
        public override double GetResult()
        {
            return NumA + NumB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 除法运算
    /// </summary>
    public class Division : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            if (NumB == 0)
            {
                throw new Exception("除数不能为0！");
            }
            else
                return NumA / NumB;
        }
    }

3.简单运算工厂:

　　/// <summary>
    /// 简单运算工厂，可根据运算符创建不同的运算对象
    /// </summary>
    public class OperationFactory
    {
        public static Operate CreateOperate(string operate)
        {
            Operate ope = null;
            switch (operate)
            {
                case "+": ope = new Add(); break;
                case "-": ope = new Subtract(); break;
                case "/": ope = new Division(); break;
            }
            return ope;
        }
    }

4.客户端运行结果

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Operate ope;

            #region 1.使用工厂创建加法运算对象并完成加法计算
            ope = OperationFactory.CreateOperate("+");
            ope.NumA = 1;
            ope.NumB = 2;
            Console.WriteLine(ope.GetResult());//显示计算结果 
            #endregion

            Thread.Sleep(3000);
        }
        //运行结果：3
    }

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。 

使用场景： 

1. 工厂类负责创建的对象比较少； 
2. 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； 
3. 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。