设计模式（二）工厂方法

一、前言

工厂模式常见的词：简单工厂、工厂方法、抽象工厂。简单工厂不属于23种经典设计模式，但通常将它作为学习其他工厂模式的基础。
二、简单工厂

1、定义

定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类型的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。由于简单的工厂模式中用于创建实例的方法通常是静态方法，所以简单工厂又被称作为静态工厂。
2、例子

例：开发一套图表库，根据不同的参数可以创建柱状图BarChart，直线图LineChart，饼状图PieChart，下面使用简单工厂来实现。
Chart：抽象图表接口，充当抽象产品类

1. namespace _02_FactoryMethod
2. {
3.     internal interface Chart
4.     {
5.         void Display();
6.     }
7. }

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BarChart：柱状图类，充当具体产品类

1. namespace _02_FactoryMethod
2. {
3.     class BarChart : Chart
4.     {
5.         public BarChart()
6.         {
7.             Console.WriteLine("创建柱状图");
8.         }
10.         public void Display()
11.         {
12.             Console.WriteLine("显示柱状图");
13.         }
14.     }
15. }

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LineChart：折线图类，充当具体产品类

1. namespace _02_FactoryMethod
2. {
3.     internal class LineChart : Chart
4.     {
5.         public LineChart()
6.         {
7.             Console.WriteLine("创建折线图");
8.         }
10.         public void Display()
11.         {
12.             Console.WriteLine("显示折线图");
13.         }
14.     }
15. }

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PieChart：饼图类，充当具体产品类

1. namespace _02_FactoryMethod
2. {
3.     internal class PieChart : Chart
4.     {
5.         public PieChart()
6.         {
7.             Console.WriteLine("创建饼图");
8.         }
10.         public void Display()
11.         {
12.             Console.WriteLine("显示饼图");
13.         }
14.     }
15. }

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ChartFactory：图表工厂类，充当工厂类

1. namespace _02_FactoryMethod
2. {
3.     internal class ChartFactory
4.     {
5.         public static Chart GetChart(string type)
6.         {
7.             Chart chart = null;
8.             if (type.Equals("bar"))
9.             {
10.                 chart = new BarChart();
11.             }
12.             else if (type.Equals("line"))
13.             {
14.                 chart = new LineChart();
15.             }
16.             else if (type.Equals("pie"))
17.             {
18.                 chart = new PieChart();
19.             }
20.             return chart;
21.         }
22.     }
23. }

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Program：测试代码

1. Chart chart = ChartFactory.GetChart("bar");
2. chart.Display();

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简单工厂也可以再简化，直接将抽象类和工厂类合并，因为并不是所有类型的产品都那么复杂。
3、总结

实际应用中，简单工厂肯定是难当大任的，工厂类职责过重，一旦出现问题，整个程序直接崩溃，而且产品类不易拓展，新增就意味着改代码。当然，如果只是一个简单程序，配合使用反射、配置文件等手段可以快速完成开发，相信大家都“吃过猪肉也见过猪跑”。
三、工厂方法

1、定义

定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪一个实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类，是一种创建型模式。与简单工厂相比，引入了抽象工厂角色。工厂方法模式包含以下四个角色：

1、Product(抽象产品）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。
2、ConcreteProduct(具体产品）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。
3、Factory(抽象工厂）：在抽象工厂类中，声明了工厂方法(Factory Method)，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
4、ConcreteFactory(具体工厂）：它是抽象工厂类的子类，实现了在抽象工厂中声明的工厂方法，由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。
2、例子

例：系统封装多种记录日志方式，包括文件记录日志、数据库记录日志等，可以根据需求切换。
LoggerFactory：抽象产品工厂接口，供具体产品（数据库记录日志、文件记录日志）工厂继承，实现创建具体产品类的方法

1. public interface LoggerFactory
2. {
3.     public Logger CreateLogger();
4. }

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DataBaseLoggerFactory：数据库记录日志工厂类，继承抽象产品工厂接口

1. public class DataBaseLoggerFactory : LoggerFactory
2. {
3.     public Logger CreateLogger()
4.     {
5.         //创建数据库业务代码略
6.         Logger logger = new DataBaseLogger();
7.         return logger;
8.     }
9. }

复制代码

FileLoggerFactory：文件记录日志工厂类，继承抽象产品工厂接口

1. public class FileLoggerFactory : LoggerFactory
2. {
3.     public Logger CreateLogger()
4.     {
5.         //创建文件业务代码略
6.         Logger logger = new FileLogger();
7.         return logger;
8.     }
9. }

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Logger：抽象产品接口，供具体产品类继承，实现记录日志的具体方法

1. public interface Logger
2. {
3.     void WriteLog();
4. }

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DataBaseLogger：数据库记录日志类，继承抽象产品

1. public class DataBaseLogger : Logger
2. {
3.     public void WriteLog()
4.     {
5.         Console.WriteLine("数据库记录日志");
6.     }
7. }

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FileLogger：文件记录日志类，继承抽象产品

1. public class FileLogger : Logger
2. {
3.     public void WriteLog()
4.     {
5.         Console.WriteLine("文件记录日志");
6.     }
7. }

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Program：客户端测试类

1. LoggerFactory loggerFactory = new DataBaseLoggerFactory();
2. Logger logger = loggerFactory.CreateLogger();
3. logger.WriteLog();

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3、总结

工厂方法模式除了包含简单工厂的优点，还弥补了不足，当需要添加新产品时，只需要添加一个具体工厂和具体产品即可，无需改动已有代码，增强系统可扩展性，符合开闭原则。当然这同时也增加了系统的理解难度，具体产品类过多的话，系统将变得无比庞大。

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