【设计模式】C#实现工厂方法模式

1、概述

针对简单工厂中的缺点，使用工厂方法模式就可以完美的解决，完全遵循开闭原则。

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个产品类对象。工厂方法使一个产品类的实例化延迟到其工厂的子类。

工厂方法模式的主要角色：

• 抽象工厂：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂的工厂方法来创建产品。
• 具体工厂：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的创建。
• 抽象产品：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
• 具体产品：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间一一对应。

2、工厂方法模式实现思路

首先，我们先创建一个简单的类。

//1.抽象产品类
public abstract class Pizza
    {
        //名字
        public string Name;

        //准备原材料
        public abstract void Prepare();

        public void Bake()
        {
            Console.WriteLine($"{this.Name} bake");
        }

        public void Cut()
        {
            Console.WriteLine($"{this.Name} cut");
        }

        public void Box()
        {
            Console.WriteLine($"{this.Name} box");
        }

    }

//2.具体产品类
public class GreekPizza : Pizza
    {
        public override void Prepare()
        {
            Console.WriteLine("GreekPizza 准备原材料");
        }
    }

//2.具体产品类
public class CheessPizza : Pizza
    {
        public override void Prepare()
        {
            Console.WriteLine("CheessPizza 准备原材料");
        }
    }

//3.抽象工厂类
public abstract class PizzaFactory
    {
       public abstract Pizza CreatePizza();
    }

//4.具体工厂类
public class CheessPizzaFactory : PizzaFactory
    {
        public override Pizza CreatePizza()
        {
            CheessPizza cheessPizza = new CheessPizza();
            cheessPizza.Name = "奶酪披萨";
            cheessPizza.Prepare();
            cheessPizza.Bake();
            cheessPizza.Cut();
            cheessPizza.Box();
            return cheessPizza;
        }
    }
//4.具体工厂类
public class GreekPizzaFactory:PizzaFactory
    {
        public override Pizza CreatePizza()
        {
            GreekPizza greekPizza = new GreekPizza();
            greekPizza.Name = "希腊披萨";
            greekPizza.Prepare();
            greekPizza.Bake();
            greekPizza.Cut();
            greekPizza.Box();
            return greekPizza;
        }
    }

//5.订购披萨
    public class PizzaStore
    {
        PizzaFactory _pizzaFactory;
        public void setPizzaFactory(PizzaFactory pizzaFactory)
        {
            this._pizzaFactory = pizzaFactory;
        }
        public Pizza OrderPizza()
        {
            Pizza pizza = _pizzaFactory.CreatePizza();
            return pizza;
        }
    }

//使用工厂方法模式
class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PizzaStore pizzaStore = new PizzaStore();
            PizzaFactory greekPizzaFactory = new GreekPizzaFactory();
            pizzaStore.setPizzaFactory(greekPizzaFactory);
            pizzaStore.OrderPizza();

            PizzaFactory cheessPizzaFactory = new CheessPizzaFactory();
            pizzaStore.setPizzaFactory(cheessPizzaFactory);
            pizzaStore.OrderPizza();
        }
    }

******************【运行结果】******************
GreekPizza 准备原材料
希腊披萨 bake
希腊披萨 cut
希腊披萨 box
CheessPizza 准备原材料
奶酪披萨 bake
奶酪披萨 cut
奶酪披萨 box

从以上的编写的代码可以看到，要增加产品类时也要相应地增加工厂类，不需要修改工厂类的代码了，这样就解决了简单工厂模式的缺点。

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象。由于使用了多态性，工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点，而且克服了它的缺点。

3、 优缺点

优点：

• 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程；
• 在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，满足开闭原则；

缺点：

• 每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类，这增加了系统的复杂度。