c# 设计模式(一) 工厂模式

源代码在github上面，需要的自己进行下载：https://github.com/yuzhoukamen/UnikmDesignPattern.git

工厂模式（Factory Pattern）是最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 IShape 接口和实现 IShape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

1、创建接口

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 创建一个接口
    /// </summary>
    public interface IShape
    {
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        void Draw();
    }
}

 2、创建类

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public class Circle : IShape
    {
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        public void Draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Circle::draw() method.");
        }
    }
}

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public class Rectangle : IShape
    {
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        public void Draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Rectangle::draw() method.");
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public class Square : IShape
    {
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        public void Draw()
        {
            Console.WriteLine("Inside Square::draw() method.");
        }
    }
}

3、创建工厂

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。
    /// </summary>
    public class ShapeFactory
    {
        /// <summary>
        /// 使用 getShape 方法获取形状类型的对象
        /// </summary>
        /// <param name="shapeType"></param>
        /// <returns></returns>
        public IShape GetShape(string shapeType)
        {
            if (shapeType == null)
            {
                return null;
            }

            if (shapeType.ToUpper().Equals("CIRCLE"))
            {
                return new Circle();
            }
            else if (shapeType.ToUpper().Equals("RECTANGLE"))
            {
                return new Rectangle();
            }
            else if (shapeType.ToUpper().Equals("SQUARE"))
            {
                return new Square();
            }

            return null;
        }
    }
}

4、调用demo

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Unikm.DP.FactoryPattern
{
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public class FactoryPatternDemo
    {
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        public static void Main(String[] args)
        {
            ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();//使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

            IShape shape1 = shapeFactory.GetShape("CIRCLE");//获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法

            shape1.Draw();//调用 Circle 的 draw 方法
            
            IShape shape2 = shapeFactory.GetShape("RECTANGLE");//获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
            
            shape2.Draw();//调用 Rectangle 的 draw 方法
            
            IShape shape3 = shapeFactory.GetShape("SQUARE");//获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法

            shape3.Draw();//调用 Square 的 draw 方法

            Console.ReadLine();
        }
    }
}