C#設計模式學習筆記：簡單工廠模式(工廠模式前奏篇)

    本筆記摘抄自：http://www.javashuo.com/article/p-uvoiywgw-du.html，記錄一下學習過程以備後續查用。

    1、引言

    簡單工廠模式並不屬於GoF23裏面的設計模式，其實它屬於一個過渡的模式，這個模式是爲了引出下一篇要講的模式：工廠模式。

    2、簡單工廠模式的介紹

    不管是簡單工廠仍是複雜工廠，首先它們都是工廠，工廠是幹什麼的呢？ 在現實生活中的工廠是負責生產產品的。好比咱們要吃餅乾不用本身作，去超

市買就行了，由於有工廠已經把餅乾生產好了。生產是工廠的任務，買來吃是咱們本身的事，二者互不干涉，挺好。

    那麼在面向對象的軟件設計中提到的工廠是什麼意思呢？既然也叫工廠，那確定也是生產產品的，只不過這個產品是一個對象的實例。在軟件設計中，

工廠的概念就是指能夠生產某個類型對象實例的一個類型。

    有了工廠，若是咱們要使用某個類型的實例，就直接告訴工廠就好了，它會提供給咱們想要的實例對象。而具體工廠是怎麼生產的不用咱們管，這樣我

們也省事了，這就是解耦。在日常編程中，當使用」new」關鍵字建立一個對象時，該類就依賴於這個對象，所以它們之間的耦合度比較高。當需求變化時，

咱們就不得不去修改此類的源碼。此時咱們能夠運用面向對象（OOP）很重要的原則去解決這一類的問題，就是封裝變化點。既然要封裝改變點，天然也

就要找到變化的代碼，而後把變化的代碼用類來封裝，這樣的一種思路也就是咱們簡單工廠模式的實現方式了。

    下面經過一個現實生活中的例子來引出簡單工廠模式：

    生活中，假如本身在家作飯吃，除了要買菜、洗菜、燒菜外，還有煩人的洗碗、刷鍋等。而假如咱們去外面吃飯的話，就徹底沒有上述這些麻煩，只需

要到餐館點菜付款就能夠了，其它的事所有由餐館搞定，此時餐館就充當簡單工廠的角色。

    下面讓咱們看看現實生活中的例子用代碼是怎樣來表現的？

    2.1本身作飯的狀況

    class Program
    {
        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：菜抽象類
        /// </summary>
        public abstract class Food
        {
            //輸出點了什麼菜
            public abstract void Print();
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：西紅柿炒雞蛋
        /// </summary>
        public class TomatoesWithEggs : Food
        {
            public override void Print()
            {
                Console.WriteLine("一份西紅柿炒蛋。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：土豆肉絲
        /// </summary>
        public class PotatosWithShreddedPork : Food
        {
            public override void Print()
            {
                Console.WriteLine("一份土豆肉絲。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：本身作飯的狀況
        /// 沒有簡單工廠，自個兒想吃什麼菜只能本身炒。
        /// </summary>
        public class Oneself
        {
            /// <summary>
            /// 燒菜方法
            /// </summary>
            /// <param name="dishName">菜名</param>
            /// <returns></returns>
            public Food Cook(string dishName)
            {
                Food food = null;
                if (dishName.Equals("西紅柿炒蛋"))
                {
                    food = new TomatoesWithEggs();
                }
                else if (dishName.Equals("土豆肉絲"))
                {
                    food = new PotatosWithShreddedPork();
                }
                return food;
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            #region 簡單工廠模式：本身作飯的狀況
            Oneself oneself = new Oneself();
            var food = oneself.Cook("西紅柿炒蛋");
            food.Print();
            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

View Code

    運行結果以下：

    2.2外出就餐的狀況

    有了餐館（也就是簡單工廠）以後，咱們就能夠把這些操做交給餐館去作，此時消費者（也就是咱們）對菜（也就是具體對象）的依賴關係從直接變成

間接的，這樣就實現了面向對象的另外一個原則——下降對象之間的耦合度。

    class Program
    {
        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：菜抽象類
        /// </summary>
        public abstract class Food
        {
            //輸出點了什麼菜
            public abstract void Print();
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：西紅柿炒雞蛋
        /// </summary>
        public class TomatoesWithEggs : Food
        {
            public override void Print()
            {
                Console.WriteLine("一份西紅柿炒蛋。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：土豆肉絲
        /// </summary>
        public class PotatosWithShreddedPork : Food
        {
            public override void Print()
            {
                Console.WriteLine("一份土豆肉絲。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 簡單工廠模式：簡單工廠類，負責燒菜。
        /// </summary>
        public static class FoodSimpleFactory
        {
            public static Food CreateFood(string dishName)
            {
                Food food = null;
                if (dishName.Equals("土豆肉絲"))
                {
                    food = new PotatosWithShreddedPork();
                }
                else if (dishName.Equals("西紅柿炒蛋"))
                {
                    food = new TomatoesWithEggs();
                }
                return food;
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            #region 簡單工廠模式：外出就餐的狀況
            //顧客充當客戶端，負責調用簡單工廠來生產對象。即客戶點菜，廚師（至關於簡單工廠）負責燒菜(生產的對象)。

            //客戶點一份西紅柿炒蛋        
            Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood("西紅柿炒蛋");
            food1.Print();

            //客戶點一份土豆肉絲
            Food food2 = FoodSimpleFactory.CreateFood("土豆肉絲");
            food2.Print();

            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

View Code

    運行結果以下：

    簡單工廠模式在不少時候能夠叫作靜態工廠模式（由於工廠類都定義了一個靜態方法），由一個工廠類根據傳入的參數決定建立出哪種產品類的實例

（通俗點表達：經過客戶下的訂單來負責燒那道菜）。

    3、優勢與缺點

    看完簡單工廠模式的實現以後，不少人確定會有這樣的疑惑--咱們只是把變化的代碼移到了工廠類中罷了，好像沒有其它的變化了。若是客戶想吃其它

菜時，此時咱們仍是須要修改工廠類中的方法，也就是多加case語句（沒應用簡單工廠模式以前，修改的是客戶類）。我首先要說：你們想的很對，每種

設計模式只會解決一種問題，它們有本身的使用場景，沒有一種模式能夠解決全部問題，這個就是簡單工廠模式的缺點所在（這個缺點後面介紹的工廠方

法模式能夠很好地解決）。

    3.1簡單工廠模式的優勢

    1）簡單工廠模式解決了客戶端直接依賴於具體對象的問題。客戶端能夠消除直接建立對象的責任，而僅僅是消費產品。

    2）簡單工廠模式實現了對責任的分割，也起到了代碼複用的做用，由於以前的實現（本身作飯的狀況）中，換了一我的一樣要去在本身的類中實現作

菜的方法，而後有了簡單工廠以後，去餐館吃飯的全部人都不用那麼麻煩了，只須要負責消費就能夠了，此時簡單工廠的燒菜方法就讓全部客戶共用了。

    3.2簡單工廠模式的缺點

    1）工廠類集中了全部產品建立邏輯，一旦不能正常工做，整個系統都會受到影響（通俗地意思就是：一旦餐館沒飯或者關門了，不少不肯意作飯的人就

沒飯吃了）。

    2）系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，這樣就會形成工廠邏輯過於複雜。

    3.3簡單工廠的應用場景

    1）當工廠類負責建立的對象比較少時能夠考慮使用簡單工廠模式。

    2）客戶若是隻知道傳入工廠類的參數，對於如何建立對象的邏輯不關心時能夠考慮使用簡單工廠模式。 

    4、.NET中簡單工廠模式的實現

    .NET中System.Text.Encoding類就實現了簡單工廠模式，該類中的GetEncoding(int codepage)就是工廠方法，具體的代碼能夠經過Reflector反編譯工具

進行查看。

    .NET中Encoding的UML圖爲：

    Encoding類中實現的簡單工廠模式是簡單工廠模式的一種演變，此時簡單工廠類由抽象產品角色扮演，然而.NET中Encoding類是如何解決簡單工廠模式

中存在的問題的呢（即若是新添加一種編碼怎麼辦）？在GetEncoding方法裏的switch函數有以下代碼：

    switch (codepage)
    {
        .......
        default:
            unicode = GetEncodingCodePage(codepage);
            if (unicode == null)
            {
                unicode = GetEncodingRare(codepage); //當編碼不多見時
            }
            break;
        ......
    }

    在GetEncodingRare方法裏有一些不經常使用編碼的實例化代碼，微軟正式經過這個方法來解決新增長一種編碼的問題。（其實也就是列出全部可能的編碼情

況），微軟之因此以這樣的方式來解決這個問題，多是因爲如今編碼已經穩定了，添加新編碼的可能性比較低，因此在.NET 4.5仍然未改動這部分代碼。

    5、總結

    提及簡單工廠，實際上是一個很容易的工廠，可能不少人可能有意或者無心的使用過模式。模式不要太關注實現細節，要關注模式得出的緣由及分析問題的

方法。咱們必定要好好的記住面向對象的設計原則，而後好好的體會模式之美，理解就會更多一些。