【原】从头学习设计模式（三）——工厂方法模式

 

一、引入

　　本章我们来讨论一下工厂方法模式，不同于“简单工厂模式”，工厂方法模式可是23种设计模式中的正规军。下面先引出工厂模式的标准定义。

　　工厂方法模式（Factory Method），定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。说的通俗一点吧，就是把将工厂类抽象成接口，具体的代工厂去实现此接口，同时把产品类也抽象成接口，再构造具体的产品去实现些接口。

　　如果你学习了上一章“简单工厂模式”的话，你就能很容易发现，工厂方法模式其实就是把简单工厂中的工厂类进一步抽象，将一个大而全的工厂类拆成若干个互不相干的小工厂类，并且这些小工厂类都继承自最上层最基础的工厂类接口。

 

二、工厂模式的类图

 

　　下面给出工厂方法模式的类图结构，有助于理解。

 

三、代码示例

　　上面的类图中，在灯这个品类下，有灯泡和灯管两种产品，并且都实现了灯的通用方法：关灯和开灯。在工厂类下，有各种生产具体产品的子工厂负责生产相应的两种灯具。

　　如果还不是太明白，那我们来假设一个情景。小明（客户端）想要买一个灯泡，他不认识工厂，只能去供销店（工厂类）买，于是和老板说“我要一个灯泡”，老板说 “没问题！您稍等”。转身到了后院，对生产灯泡的小弟（灯泡工厂子类）吆喝一声，给我造个灯泡！不一会灯泡造好了，老板拿给小明，“嘿嘿，灯泡给您作了一个，您试试？”，小明把灯泡拧在灯口上，开关了两下（灯的通用方法）“嘿！挺好，没问题！”，付了钱高高兴兴走了。

 

用代码说明就是类似下面这样：

    /// <summary>
    /// 抽象的产品接口
    /// </summary>
    public interface ILight
    {
        void TurnOn();
        void TurnOff();
    }
    /// <summary>
    /// 具体的产品类：灯泡
    /// </summary>
    public class BulbLight:ILight
    {
        public void TurnOn()
        {
            Console.WriteLine("BulbLight turns on.");
        }

        public void TurnOff()
        {
            Console.WriteLine("BulbLight turns off.");
        }
    }
    /// <summary>
    ///  具体的产品类：灯管
    /// </summary>
    public class TubeLight:ILight
    {
        public void TurnOn()
        {
            Console.WriteLine("TubeLight turns on.");
        }

        public void TurnOff()
        {
            Console.WriteLine("TubeLight turns off.");
        }

    }

    /// <summary>
    /// 抽象的工厂类
    /// </summary>
    public interface ICreator
    {
        ILight CreateLight();
    }
    /// <summary>
    /// 具体的工厂类:灯泡工厂
    /// </summary>
    public class BulbCreator:ICreator
    {
        public ILight CreateLight()
        {
            return new BulbLight();
        }

    }
    /// <summary>
    /// 具体的工厂类:灯管工厂
    /// </summary>
    public class TubeCreator:ICreator
    {
        public ILight CreateLight()
        {
            return new TubeLight();
        }
    }

 

        /// <summary>
        /// 客户端调用
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            //先给我来个灯泡
            ICreator creator = new BulbCreator();
            ILight light = creator.CreateLight();
            light.TurnOn();
            light.TurnOff();

            //再来个灯管看看
            creator = new TubeCreator();
            light = creator.CreateLight();
            light.TurnOn();
            light.TurnOff();

        }

 

四、总结

　　LZ认为应用工厂方法模式有以下的几点好处：

　　首先，代码结构清晰，装封良好，客户端调用只需要知道具体的工厂类名称即可（如果命名非常规范，则只需要知道产品名称就够了），根本不用关心创建对象的复杂过程（示例中的代码是很简单的，但实际应用中创建和构造对象的过程可能会非常复杂），减少了模块的耦合度。

　　其次，符合了“开放-关闭原则”的要求，在增加新产品的情况下，无需修改现有的产品类和工厂类，只要追加新的产品类和工厂类就够了，系统的扩展性得到很大提升。这也弥补了“简单工厂模式”的对修改开放的诟病。

　　再次，屏蔽了上层调用者和具体产品实现的牵连。不管产品的实现如何变化，只要接口不变，上层调用都不会跟着变化，只要修改相应的产品类或者产品工厂就够了。

　　最后，工厂方法模式还满足了迪米特原则，依赖倒转原则，里氏替换原则，是典型的解耦框架。