解讀設計模式----簡單工廠模式(SimpleFactory Pattern),你要什么我就給你什么

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一、模式概述

?????從設計模式的類型上來說，簡單工廠模式是屬于創建型模式，又叫做靜態工廠方法（Static Factory Method）模式，但不屬于23種GOF設計模式之一。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建出哪一種產品類的實例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式，可以理解為是不同工廠模式的一個特殊實現，學習了此模式可以為后面的很多中模式打下基礎。那好，我們就來了解下什么是簡單工廠模式？

?????我們來分析一個現實生活中的案例，每天早晨起床洗唰后是干什么呢？吃早餐（這里只針對在外吃早餐的上班族）、坐車（我是窮人只有坐公交，當然很多有錢人都自己有車，這里不考慮這些）去公司上班、是這樣的嗎？OK，下面就來分析下吃早餐中的故事，大家先看看下面這個圖：

???????????????? ?????

?????當我們在買早餐的時候，早餐店里都賣得寫什么呢？這點你有注意嗎？眾多食品擺在那里，你只對營業員說你要何種食品，他便會知道給你拿什么樣的食品給你，這說明什么呢？如果用面向對象的思想來理解的話，營業員在這里就充當了一個工廠的角色，他負責根據你的請求返回你需要的食品對象。而這一點正是簡單工廠模式的意圖。

二、模式意圖

?????簡單工廠模式根據提供給他的數據，返回幾個可能類中的一個類的實例。

三、模式UML圖?????

?????下面是簡單工廠模式的示意性UML圖：

????????????????

?????如上圖，簡單工廠模式UML我畫了兩種，詳細如下：

?????① 只有一個產品對象的簡單工廠模式。?

?????② 帶有一個抽象產品對象的簡單工廠模式。

四、模式參與者

??????工廠（Factory）角色：接受客戶端的請求，通過請求負責創建相應的產品對象。

??????抽象產品（AbstractProduct）角色: 是工廠模式所創建對象的父類或是共同擁有的接口。可是抽象類或接口。

??????具體產品（ConcreteProduct）對象：工廠模式所創建的對象都是這個角色的實例。

五、模式實現

?????我們通過上面的分析，已經清晰的知道了工廠模式中的各種角色和職責，那工廠模式通過代碼是怎么實現的呢？OK，下面將繼續分析上面的吃早餐中的故事，做一個簡單的示例實現。

?????1、首先我們來看看只有一個產品對象的簡單工廠模式的實現。其實這很好理解，就當店里只賣一種食品，這里以饅頭為例。

?1?///?<summary>
?2?///?饅頭
?3?///?</summary>
?4?public?class?SteamedBread
?5?{
?6?????///?<summary>
?7?????///?構造方法
?8?????///?</summary>
?9?????public?SteamedBread()
10?????{?}
11?
12?????///?<summary>
13?????///?銷售價格
14?????///?</summary>
15?????private?double?price=0.5;
16?????public?double?Price
17?????{
18?????????get?{?return?price;?}
19?????????set?{?price?=?value;?}
20?????}
21?}

?????

?????OK，產品對象建立好了，下面就是創建工廠(Factory)對象了。

?1?///?<summary>
?2?///?工廠角色
?3?///?</summary>
?4?public?class?Factory
?5?{
?6?????///?<summary>
?7?????///?創建一個饅頭(SteamedBread)對象
?8?????///?</summary>
?9?????///?<returns></returns>
10?????public?static?SteamedBread?CreateInstance()
11?????{
12?????????return?new?SteamedBread();
13?????}
14?}

?????此時，客戶端可以這樣來調用：

1?public?class?Client
2?{
3?????public?static?void?Main(string[]?args)
4?????{
5?????????//通過工廠創建一個產品的實例
6?????????SteamedBread?sb?=?Factory.CreateInstance();
7?????????Console.WriteLine("饅頭{0}元一個！",?sb.Price);
8?????}
9?}

?????如上就完成了一個簡單工廠模式的簡單實現，一個產品和一個工廠，工廠負責創建這個產品。但是者種實現有一定的缺陷，為每一種產品創建一個靜態方法來完成產品對象的創建，如果有多個產品則需要定義多個靜態方法分別返回不同的對象，用設計原則來說的話這樣的實現不符合依賴倒置原則(DIP)。如果系統里只有一個單獨的產品對象，那么采用這種實現是完全可以的。UML圖如下：

????????????????????????????

?????2、帶抽象產品（AbstractProduct）角色的簡單工廠模式實現

?????從上面分析中得知，這種實現得為每一種產品創建一個靜態方法來完成產品對象的創建。雖然帶有簡單工廠的性質，但是又好象不能夠完全體現出簡單工廠模式的意圖。簡單工廠的意圖是：根據提供給他的數據，返回幾個可能類中的一個類的實例。根據意圖出發進行分析，要實現完全滿足簡單工廠模式意圖的程序，也就得根據提供給工廠的數據，讓工廠根據這個數據來進行判斷，然后返回相應的對象。OK，看看是下面這樣的嗎？

??????????????????????????

?????示意性代碼如下：

?1?///?<summary>
?2?///?食品接口----扮演抽象產品角色
?3?///?</summary>
?4?public?interface?IFood
?5?{
?6?????///?<summary>
?7?????///?每種食品都有銷售價格,這里應該作為共性提升到父類或是接口來
?8?????///?由于我們只需要得到價格,所以這里就只提供get屬性訪問器
?9?????///?</summary>
10?????double?price{get;}
11?}
12?------------------------------------------------------------------------------------
13?///?<summary>
14?///?饅頭
15?///?</summary>
16?public?class?SteamedBread:IFood
17?{
18?????///?<summary>
19?????///?構造方法
20?????///?</summary>
21?????public?SteamedBread()
22?????{?}
23?
24?????public?double?price
25?????{
26?????????get
27?????????{
28?????????????return??0.5;
29?????????}
30?????}
31?}
32?------------------------------------------------------------------------------------
33?///?<summary>
34?///?包子
35?///?</summary>
36?public?class?SteamedStuffed:IFood
37?{
38?????public?SteamedStuffed()
39?????{?}
40?
41?????///?<summary>
42?????///?銷售價格
43?????///?</summary>
44?????public?double?price
45?????{
46?????????get
47?????????{
48?????????????return??0.6;??//0.6元一個
49?????????}
50?????}
51?}
52?------------------------------------------------------------------------------------
53?///?<summary>
54?///?工廠角色
55?///?</summary>
56?public?class?Factory
57?{
58?????///?<summary>
59?????///?創建一個饅頭(SteamedBread)對象
60?????///?</summary>
61?????///?<returns></returns>
62?????public?static?IFood?CreateInstance(string?key)
63?????{
64?????????if?(key?==?"饅頭")
65?????????{
66?????????????return?new?SteamedBread();
67?????????}
68?????????else
69?????????{
70?????????????return?new?SteamedStuffed();
71?????????}
72?????}
73?}
74?------------------------------------------------------------------------------------
75?public?class?Client
76?{
77?????public?static?void?Main(string[]?args)
78?????{
79?????????//通過工廠創建一個產品的實例
80?????????IFood?food?=?Factory.CreateInstance("饅頭");
81?????????Console.WriteLine("饅頭{0}元一個！",?food.price);
82?
83?????????food?=?Factory.CreateInstance("包子");
84?????????Console.WriteLine("包子{0}元一個！",?food.price);
85?????}
86?}

?????此時的設計就已經完全符合簡單工廠模式的意圖了。顧客(Client)對早餐店營業員(Factory)說，我要“饅頭”，于是營業員便根據顧客所提供的數據（饅頭）,去眾多食品中找，找到了然后就拿給顧客。

?????3、模式的演變實現

?????有些情況下Simple Factory可以由抽象產品角色扮演，一個抽象產品類同時是子類的工廠。也就是說，抽象產品角色扮演兩種角色和職責，出了基本的定義還還兼任工廠角色的職責，負責產品的創建工作。這里我們在上面的例子基礎上適當修改一下OK了，新建立一個抽象類(Evolution):

?1?///?<summary>
?2?///?兼任抽象產品角色和工廠角色兩種角色
?3?///?</summary>
?4?public?abstract?class?Evolution
?5?{
?6?????///?<summary>
?7?????///?共性字段
?8?????///?</summary>
?9?????private?double?price;
10?????public?double?Price
11?????{
12?????????get?{?return?price;?}
13?????????set?{?price?=?value;?}
14?????}
15?
16?
17?????public?static?Evolution?CreateInstance(string?key)
18?????{
19?????????if?(key?==?"饅頭")
20?????????{
21?????????????return?new?SteamedBread();
22?????????}
23?????????else
24?????????{
25?????????????return?new?SteamedStuffed();
26?????????}
27?????}
28?}

?????那現在，具體的產品對象的設計也應該修改了，把原來實現于IFood接口改為繼承此抽象類，如下：

?1?public?class?SteamedBread?:?Evolution
?2?{
?3?????public?SteamedBread()
?4?????{
?5?????????this.Price?=?0.5;? //在構造方法里初始話屬性的值
?6?????}
?7?}
?8?
?9?public?class?SteamedStuffed?:?Evolution
10?{
11?????public?SteamedStuffed()
12?????{
13?????????this.Price?=?0.6;
14?????}
15?}

?????

?????通過上面的演化，此時客戶端的調用如下：

1?public?class?Client
2?{
3?????public?static?void?Main(string[]?args)
4?????{
5?????????Evolution?el?=?Evolution.CreateInstance("包子");
6?????????Console.WriteLine("包子{0}元一個！",?el.Price);
7?????}
8?}

?????UML草圖如下：

????????????????????????????????? ?????