简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

• 简单工厂模式概述

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1. 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
2. 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)
3. 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

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4. 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

• 简单工厂模式的结构与实现

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•  结构：

1. 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
2. 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
3. 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

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  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

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1. 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
2. 
3. 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  

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• 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

• 简单案例

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1. 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。

2. UML：
3. 

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4. 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：" + 2 * 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 = 0;//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：" + 2 * 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 = 0;//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();
               }
           }
       }
   }

5. 运行结果：
6. 
7. 自我感觉写的一般般，如有不对的地方，欢迎指正。