设计模式总结——2.3工厂方法模式

本文由《C#设计模式》精简总结，仅用于学习

一、 工厂方法（Factory Method）模式
工厂方法（FactoryMethod）模式是类的创建模式，其用意是定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。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。
在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有产品的创建，而是将具体创建工作交给子类去做。这个核心类仅仅负责给出具体工厂必须实现的接口，而不接触哪一个产品类被实例化这种细节。这使得工厂方法模式可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品。
在Factory Method模式中，工厂类与产品类往往具有平行的等级结构，它们之间一一对应。

二、 Factory Method模式角色与结构：



抽象工厂（Creator）角色：是工厂方法模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。
具体工厂（Concrete Creator）角色：这是实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且受到应用程序调用以创建产品对象。在上图中有两个这样的角色：BulbCreator与TubeCreator。
抽象产品（Product）角色：工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在上图中，这个角色是Light。
具体产品（Concrete Product）角色：这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建，它们之间往往一一对应。

三、 程序举例：

using System;

namespace FactoryMethod
{
public abstract class Light
{
public abstract void TurnOn();
public abstract void TurnOff();
}

public class TubeLight : Light
{

public override void TurnOn()
{
Console.WriteLine("TubeLight is TurnOn.");
}

public override void TurnOff()
{
Console.WriteLine("TubeLight is TurnOff.");
}
}

public class BulbLight : Light
{

public override void TurnOn()
{
Console.WriteLine("BulbLight is TurnOn.");
}

public override void TurnOff()
{
Console.WriteLine("BulbLight is TurnOff.");
}
}

public abstract class Creator
{
public abstract Light Factory();
}

public class TubeLightCreator : Creator
{
public override Light Factory()
{
return new TubeLight();
}
}

public class BulbLightCreator : Creator
{
public override Light Factory()
{
return new BulbLight();
}
}

public class Client
{
public static void Main(string[] args)
{
Creator c1 = new TubeLightCreator();
Creator c2 = new BulbLightCreator();

Light l1 = c1.Factory();
Light l2 = c2.Factory();

l1.TurnOn();
l1.TurnOff();

Console.WriteLine("------------------------------------------------------");

l2.TurnOn();
l2.TurnOff();

Console.ReadLine();
}
}
}

工厂方法的活动序列图



活动过程包括：
客户端创建BulbCreator对象，客户端持有此对象的类型是Creator，而实际类型是BulbCreator。然后客户端调用BulbCreator的factory方法，之后BulbCreator调用BulbLight的构造函数创造出产品BulbLight对象。

四、 工厂方法模式与简单工厂模式
工厂方法模式与简单工厂模式再结构上的不同不是很明显。工厂方法类的核心是一个抽象工厂类，而简单工厂模式把核心放在一个具体类上。
工厂方法模式之所以有一个别名叫多态性工厂模式是因为具体工厂类都有共同的接口，或者有共同的抽象父类。
当系统扩展需要添加新的产品对象时，仅仅需要添加一个具体对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，很好的符合了"开放－封闭"原则。而简单工厂模式在添加新产品对象后不得不修改工厂方法，扩展性不好。
工厂方法模式退化后可以演变成简单工厂模式。