【设计模式篇】工厂模式

描述

本篇文章将将要分析设计模式中的工厂模式，具体包括如下内容：

（1）什么是工厂模式？

（2）工场模式的分类

（3）工场模式代码分析

1   理论区

1.1   什么是工厂模式

工厂模式属于对象创建型模式，其主要目的是解决软件架构间的耦合度问题，满足OO设计OCP原则。其关键技术是采用接口满足OCP原则，服务延迟等。

1.2  工厂模式的分类

简单工厂：产品级别的松耦合，但工厂违背OCP原则；

工厂方法：工厂方法解决的是产品等级结构单一产品问题；

抽象工厂：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体的类。抽象工厂解决的是一系列产品，即产品等级结构上的系列产品或多种产品等级结构系列产品的组合；

1.3  简单工厂、工厂方法和抽象工厂之间联系

共同点：产品级别Product一致；

不同点：工厂级别Factory条件不一样，简单工厂工厂级别违背OCP原则，；工厂方法级别满足OCP原则，但不满足多种关联产品多种组合；抽象工厂满足多种关联产品多种组合；

三者间转换：

 

2  抽象工厂

 2.1  何为抽象工厂

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体的类。在设计模式中，属于对象创建型模式。

 2.2  实用性

在以下情况，可以考虑使用Abstract Factory模式

(1)一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时

(2)一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时

(3)当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时

(4)当你提供一个产品类库，而只想显示他们的接口而不是实现时

2.3  结构

2.4  分析

2.1—2.3为引用《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中的内容，但似乎有些抽象，我们来将抽象的内容具体解剖一下。

（1）工厂模式的本质：解决软件架构方面的耦合问题，满足OO软件设计的OCP原则，即开闭原则（Open Close Principle,简称OCP），对修改关闭，对扩展开放（一般解决思路：接口）。

（2）2.1-2.3中，2.1-2.2均提到“一系列”关键词，在2.3的UML中，可以看出不止单个产品，也是“一系列”产品。不难看出，抽象工厂主要解决的是一系列产品(工厂方法解决的是单个产品，而抽象工厂解决的是一系列产品)，为了充分理解“一系列”关键词，我们引入两个概念，即“产品族”和“产品等级结构”概念。

产品族和产品等级结构：

  a.产品等级结构：由不同产品类型构成的系列，侧重在不同类产品组合；

  b.产品族： 由同类产品构成的不同规格系列，侧重在同类产品不同规格组合；

我们举两个例子来说明：

例一：家电行业

我们都知道，海尔和TCL都生成冰箱和电视机，TCL电视机和电冰箱构成一个产品族，TCL和海尔电视机构成一个产品等级结构

例二：水果行业

南方苹果与梨，北方苹果与梨，南方苹果和梨构成一个产品族，南方和北方苹果，构成一个产品等级结构

（3）其他一些理解归纳 (引用)

a.抽象工厂模式比工厂方法更抽象。。。

抽象工厂模式是把工厂方法再封装了一层。

b.本来一个工厂里可以造汽车，空调，冰箱。

现在工厂独立了，一个工厂造汽车，另一个工厂造空调，再另外一个工厂造冰箱。

c.工厂一般造一种产品

抽象工厂造许多种产品

d.工厂是一种抽象，将创建对象的过程抽象;而抽象工厂更进一层，把工厂本身都抽象了。

e.工厂是下订单的时候知道哪一家工厂。

而抽象工厂是下订单的时候还不知道哪一家。

f.工厂创建一种产品，抽象工厂创建的是一组产品，是一个产品系列。

这里要注意的是“系列”的意思，也就是说，抽象工厂创建出的一组产品是成套的。

当你发现，有一个接口可以有多种实现的时候，可以考虑使用工厂方法来创建实例。

当你返现，有一组接口可以有多种实现方案的时候，可以考虑使用抽象工厂创建实例组。(这个讲的挺好的。)

3  代码分析区

3.1  简单工厂

接口Product

 //产品接口
    public interface Product
    {
        //;
    }

牙膏

 //产品牙膏
    public class ToothPaste : Product
    {
        public  ToothPaste()
        {
           Console.WriteLine("ToothPaste");
        }
       
    }

牙刷

//产品牙刷
    public class ToothBrush : Product
    {
        public ToothBrush()
        {
            Console.WriteLine("ToothBrush");
        }
    }

简单工厂

public class SimpleFactory
    {
        public Product CreateProduct(string ProductName)
        {
            if (ProductName == "牙刷")
            {
                return new ToothBrush();
            }
            if (ProductName == "牙膏")
            {
                return new ToothPaste();
            }
            else
            {
                return null; 
            }
        }
    }

Main方法

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
            simpleFactory.CreateProduct("牙膏");
            simpleFactory.CreateProduct("牙刷");
            Console.Read();
        }
    }

测试结果

3.2  工厂方法

测试方法

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFactoryMethod ifactoryMethod;
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothPaste();
            ifactoryMethod.CreateProduct();
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothBrush();
            ifactoryMethod.CreateProduct();
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothMug();
            ifactoryMethod.CreateProduct();

            Console.Read();
        }
    }

工厂类接口

 //工厂类接口
    public interface IFactoryMethod
    {
        Product CreateProduct();
    }

工厂产生产品

//产生牙膏的工厂
    public class FactoryMethod_ToothPaste : IFactoryMethod
    {
        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothPaste();
        }
    }
    //产生牙刷的工厂
    public class FactoryMethod_ToothBrush : IFactoryMethod
    {
        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothBrush();
        }
    }
    //产生牙缸的工厂
    public class FactoryMethod_ToothMug : IFactoryMethod
    {
        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothMug();
        }
    }

产品接口

//产品接口
    public interface Product
    {
        //;
    }

产品

 //产品牙膏
    public class Product_ToothPaste : Product
    {
        public Product_ToothPaste()
        {
           Console.WriteLine("ToothPaste");
        }
       
    }
    //产品牙刷
    public class Product_ToothBrush : Product
    {
        public Product_ToothBrush()
        {
            Console.WriteLine("ToothBrush");
        }
    }
    //产品牙缸
    public class Product_ToothMug : Product
    {
        public Product_ToothMug()
        {
            Console.WriteLine("ToothMug");
        }
    }

测试结果：

3.3  抽象工厂

测试方法

 //测试方法
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFactoryMethod ifactoryMethod;
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothPaste();
            ifactoryMethod.CreateProduct();
            ifactoryMethod.CreateGift();
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothBrush();
            ifactoryMethod.CreateProduct();
            ifactoryMethod.CreateGift();
            ifactoryMethod = new FactoryMethod_ToothMug();
            ifactoryMethod.CreateProduct();
            ifactoryMethod.CreateGift();

            Console.Read();
        }
    }

测试结果

赠送物品接口

 //赠送物品接口
    public interface Gift
    {
        //
    }

赠送物品

//牙膏赠送物品
    public class Product_ToothPaste_Gift : Gift
    {
        public Product_ToothPaste_Gift()
        {
            Console.WriteLine("Gift:Red Towel");
        }
           
    }
    //牙刷赠送物品
    public class Product_ToothBrush_Gift : Gift
    {
        public Product_ToothBrush_Gift()
        {
            Console.WriteLine("Gift:Yellow Towel");
        }

    }
    //牙缸赠送物品
    public class Product_ToothMug_Gift : Gift
    {
        public Product_ToothMug_Gift()
        {
            Console.WriteLine("Gift:Pink Towel");
        }

    }

工厂类接口

//工厂类接口
    public interface IFactoryMethod
    {
        Product CreateProduct();
        Gift CreateGift();
    }

工厂产生产品

//产生牙膏的工厂
    public class FactoryMethod_ToothPaste : IFactoryMethod
    {
        public Gift CreateGift()
        {
            return new Product_ToothPaste_Gift();
        }

        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothPaste();
        }
    }
    //产生牙刷的工厂
    public class FactoryMethod_ToothBrush : IFactoryMethod
    {
        public Gift CreateGift()
        {
            return new Product_ToothPaste_Gift();
        }

        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothBrush();
        }
    }
    //产生牙缸的工厂
    public class FactoryMethod_ToothMug : IFactoryMethod
    {
        public Gift CreateGift()
        {
            return new Product_ToothMug_Gift();
        }

        public Product CreateProduct()
        {
            return new Product_ToothMug();
        }
    }

产品接口

//产品接口
    public interface Product
    {
        //;
    }

产品

  //产品牙膏
    public class Product_ToothPaste : Product
    {
        public Product_ToothPaste()
        {
           Console.WriteLine("ToothPaste");
        }
       
    }
    //产品牙刷
    public class Product_ToothBrush : Product
    {
        public Product_ToothBrush()
        {
            Console.WriteLine("ToothBrush");
        }
    }
    //产品牙缸
    public class Product_ToothMug : Product
    {
        public Product_ToothMug()
        {
            Console.WriteLine("ToothMug");
        }
    }

4  参考文献

【01】《Head First设计模式》

【02】 《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

【03】http://m.blog.csdn.net/will130/article/details/50459177

【04】http://m.92to.com/bangong/2017/01-16/16329359.html

5  版权区

 

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