设计模式之简单工厂模式

1|简单工厂模式定义

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：定义一个工厂类，它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；

由于在简单工厂模式中用于创建实例的方法通常是静态（static）方法，因此简单工厂模式又被称为 静态工厂方法模式（Static Factory Method）， 它是一种类创建型模式。

要点：如果需要什么，只需传入一个正确的参数，就可以获取所有需要的对象，而无需知道该对象的创建细节。

2|简单工厂优缺点及使用场景

2.1 优点

1、工厂类包含必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责.而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。
2、客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度上减少使用者的记忆量。
3、通过引人配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类,在一定程度 上提高了系统的灵活性。

2.2 缺点

1、由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一且不能正常工作，整个系统都要受到影响。
2、使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数(引人了新的工厂类)，增加了系统的复杂度和理解难度。
3、系统扩展困难，一且添加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。
4、简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。在C#语言中，不能通过类的实例对象来访问静态方法和静态变量，无法在客户端代码中针对工厂父类编程.而在运行时使用工厂子类对象来覆盖父类，因此，工厂类不能得到很好地扩展。

2.3 使用场景

1、工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，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，对于如何创建对象并不关心。

3|简单工厂结构及实现

3.1 UML结构

3.2 实现

抽象出一个计算的父类

public class Operation
    {
        public double NumA { get; set; }

        public double NumB { get; set; }

        public virtual double GetResult()
        {
            double result = 0;
            return result;
        }
    }

子类继承父类并重写虚方法

public class OperationAdd : Operation
    {
        public override double GetResult()
        {
            return NumA + NumB;
        }
    }

编写用于创建其实例的工厂方法

public class OperationFactory
    {
        public static Operation CreateOperation(string operation)
        {
            Operation oper = null;
            switch (operation)
            {
                case "+":
                    oper = new OperationAdd();
                    break;
                case "-":
                    oper = new OperationSub();
                    break;
                default:
                    oper = new OperationAdd();
                    break;
            }
            return oper;
        }
    }

最终在客户端调用

Operation operation = null;
operation = OperationFactory.CreateOperation(oper);
operation.NumA = Convert.ToDouble(num1);
operation.NumB = Convert.ToDouble(num2);
Console.WriteLine($"结果：{operation.GetResult()}");

3.3 源代码

完整实例代码：https://github.com/luchong0813/DesignModel/tree/main/SimpleFactory