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简单工厂模式概述
- 定义：定义一个工厂类，他可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类
- 在简单工厂模式中用于被创建实例的方法通常为静态(static)方法,因此简单工厂模式又被成为静态工厂方法(Static Factory Method)
- 需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需要的对象，而无需知道其实现过程
- 例如，我开一家披萨店，当客户需要某种披萨并且我这家店里也能做的时候，我就会为其提供所需要的披萨(当然是要钱的哈哈),如果其所需的我这没有，则是另外的情况，后面会谈。这时候，我这家 披萨店就可以看做工厂(Factory),而生产出来的披萨被成为产品(Product),披萨的名称则被称为参数，工厂可以根据参数的不同返回不同的产品，这就是简单工厂模式
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简单工厂模式的结构与实现
- 结构：
- Factory(工厂):核心部分，负责实现创建所有产品的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需对象
- Product(抽象类产品)：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了产品对象的公共方法，所有的具体产品为其子类对象
- ConcreteProduct(具体产品)：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法(有关抽象类)
- 实现
abstract class Product
{
public void MethName()
{
//公共方法的实现
}
public abstract void MethodDiff();
//声明抽象业务方法
}
class ConcreteProductA : Product
{
public override void MethodDiff()
{
//业务方法的实现
}
} class Factory
{
public static Product GetProduct(string arg)
{
Product product = null;
if(arg.Equals("A")
{
product = new ConcreteProductA();
//init
}
else if(arg.Equals("B"))
{
product = new ConcreteProductB();
//init
}
else
{
....//其他情况
}
return product;
}
} class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Product product;
product = Factory.GetProduct("A");//工厂类创建对象
Product.MethName();
product.MethodDiff();
}
} -
简单工厂模式的简化
- 为了简化简单工厂模式，将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移到抽象产品类中
- 客户端可以调用产品父类的静态工厂方法，根据不同的参数创建不同类型的产品子类对象。
- 简单工厂模式的优缺点和适用环境
- 简单工厂模式的优点
（1）工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。客户端可以免除直接创建产品对象的职责
（2）客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可
（3）也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。（这也是我在开始的披萨店里遇到没有的披萨的解决情况）
- 简单工厂模式的缺点
（1）工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响
（2）使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类)，增加系统的复杂度和理解难度
（3）系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂
（4）简单工厂模式使用了static工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
- 简单工厂模式的适用环境
(1)工厂类负责创建对的对象比较少，因为不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂
(2)客户端只知道传入工厂类的参数，对如何创建对象不关心
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简单案例
- 题目：
使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（Shape），如Circle，Rectangle，Triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法
要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsuppShapeException异常，绘制类图并使用C#语言实现。 - UML：
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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
/*使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（Shape），如Circle，Rectangle，Triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法
* 要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsuppShapeException异常，绘制类图并使用C#语言实现。
*/ namespace SimpleShapeFactory
{
public interface InShape//图形接口 抽象产品类
{
void Draw();
void Erase();
} public class Circle : InShape//圆形类，具体产品类
{
private static int count; //生成图形计数
string radious;
public Circle()//构造
{
Console.WriteLine("Create Circle");
Console.WriteLine("Input the radious of Circle:");
radious = Console.ReadLine();
}
public void Draw()//实现接口方法
{
int Radious = int.Parse(radious);
Console.WriteLine("Display circle " + (++count) +" information:");
Console.WriteLine("Circle "+ count+ " circumference：" + * Radious * 3.14159);
Console.WriteLine("Circle "+ count+" area：" + 3.14159 * Radious * Radious);
}
public void Erase()//实现接口方法
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Erase current shape（y/n）？");
string choose;
choose = Console.ReadLine();
if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
{
Console.WriteLine("Erase Circle "+count +" successfully!");
count--;
break;
}
else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
{
Console.WriteLine("Circle "+ count+" successfully saved!");
break;
}
else
{
Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
}
}
}
} class Rectangle : InShape//矩形类，具体产品类
{
private static int count = ;//生成图形计数
string length;
string wideth;
public Rectangle()//构造
{
Console.WriteLine("Create Rectangle");
Console.WriteLine("Input the length and wideth of Rectangle:");
length = Console.ReadLine();
wideth = Console.ReadLine();
}
public void Draw()//实现接口方法
{
int Length = int.Parse(length);
int Wideth = int.Parse(wideth);
Console.WriteLine("Display rectangle " + (++count) + " information:");
Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "circumference：" + * Length * Wideth);
Console.WriteLine("Rectangle "+ count + "area：" + Length * Wideth); }
public void Erase()//实现接口方法
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Erase current shape（y/n）？");
string choose;
choose = Console.ReadLine();
if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
{
Console.WriteLine("Erase rectangle "+count+ "successfully!");
--count;
break;
}
else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
{
Console.WriteLine("Rectangle "+ count+" successfully saved!");
break;
}
else
{
Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
}
}
}
} class Triangle : InShape//三角形类，具体产品类
{
private static int count = ;//生成图形计数
string lengtha;
string lengthb;
string lengthc;
public Triangle()//构造
{
Console.WriteLine("Create Triangle");
Console.WriteLine("Input the lengtha ,lengthb and lengthc of Triangle:");
lengtha = Console.ReadLine();
lengthb = Console.ReadLine();
lengthc = Console.ReadLine(); }
public void Draw()//实现接口方法
{
int Lengtha = int.Parse(lengtha);
int Lengthb = int.Parse(lengthb);
int Lengthc = int.Parse(lengthc);
if ((Lengtha + Lengthb > Lengthc) && (Lengtha + Lengthc > Lengthb) && (Lengthb + Lengthc > Lengtha))
{
double S = (Lengtha + Lengthb + Lengthc) * 0.5;
double area = Math.Sqrt(S * (S - Lengtha) * (S - Lengthb) * (S - Lengthc));
Console.WriteLine("Display triangle "+ (++count)+" information:");
Console.WriteLine("Triangle " + count +" circumference：" + (Lengtha + Lengthb + Lengthc));
Console.WriteLine("Triangle "+ count +" area：" + area);
Erase();
}
else
{
Console.WriteLine("Create triangle failed!");
}
}
public void Erase()//实现接口方法
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Erase shape（y/n）？");
string choose;
choose = Console.ReadLine();
if (choose.Equals("y") || choose.Equals("Y"))
{
Console.WriteLine("Erase tirangle " +count +" successfully!");
--count;
break;
}
else if (choose.Equals("n") || choose.Equals("N"))
{
Console.WriteLine("Triangle "+ count +" successfully saved!");
break;
}
else
{
Console.WriteLine("Input error, re-enter!");
}
}
}
} class ShapeFactory//图形工厂类，充当工厂类
{
public static InShape Getshape(string type)//静态工厂方法
{
InShape shape;
shape = null;
if (type.Equals("Circle"))
{
shape = new Circle();
Console.WriteLine("Init set Circle");
shape.Draw();
shape.Erase();
}
else if(type.Equals("Rectangle"))
{
shape = new Rectangle();
Console.WriteLine("Init set Rectangle");
shape.Draw();
shape.Erase();
}
else if (type.Equals("Triangle"))
{
shape = new Triangle();
Console.WriteLine("Init set Triangle");
shape.Draw(); }
else//异常 这里我应该声明调用异常处理类的，那样会更好些
{
Console.WriteLine("UnsupportShapeException!");
Console.WriteLine("Emotional reminders :Pay 1 million$ to Alipay：132****6151 can create every shape you want!!! ");
}
return shape;
}
} class Program//客户端测试类
{
static void Main(string[] args)
{
while (true)
{
InShape shape;
Console.WriteLine("Please input the shape you want to create");
string str = Console.ReadLine();
shape = ShapeFactory.Getshape(str);//通过静态工厂方法创建产品
Console.ReadLine();
}
}
}
}- 运行结果：
- 自我感觉写的一般般，如有不对的地方，欢迎指正。