工厂方法模式

工厂方法模式定义

工厂方法模式（Factory Method）定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

工厂方法模式类图



工厂方法模式角色与结构

抽象工厂(Factory)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(ConcreteFactory)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。
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。
具体产品(ConcreteProduct)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。

实例

namespace DesignPattern.工厂方法模式
{
interface ICalculator
{
decimal Calculate(decimal num1, decimal num2);
}

class AddOperation : ICalculator
{
public decimal Calculate(decimal num1, decimal num2)
{
return num1 + num2;
}
}

class SubtractOperation : ICalculator
{
public decimal Calculate(decimal num1, decimal num2)
{
return num1 - num2;
}
}

class MultiplyOperation : ICalculator
{
public decimal Calculate(decimal num1, decimal num2)
{
return num1 * num2;
}
}

class DivideOperation : ICalculator
{
public decimal Calculate(decimal num1, decimal num2)
{
try
{
return num1 / num2;
}
catch (System.DivideByZeroException ex)
{
throw ex;
}
}
}
}

namespace DesignPattern.工厂方法模式
{
interface IFactory
{
ICalculator CreateOperation();
}

class AddFactory : IFactory
{
public ICalculator CreateOperation()
{
return new AddOperation();
}
}

class SubtractFactory : IFactory
{
public ICalculator CreateOperation()
{
return new SubtractOperation();
}
}

class MultiplyFactory : IFactory
{
public ICalculator CreateOperation()
{
return new MultiplyOperation();
}
}

class DivideFactory : IFactory
{
public ICalculator CreateOperation()
{
return new DivideOperation();
}
}
}

namespace DesignPattern.工厂方法模式
{
class FactoryMethod
{
public static void Main()
{
decimal x = 12;
decimal y = 0;
decimal z = 0;
IFactory factory = new DivideFactory();
ICalculator calculator = factory.CreateOperation();
try
{
z = calculator.Calculate(x, y);
Console.WriteLine(z);
}
catch (System.DivideByZeroException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}
}
}

使用场景

    不管是简单工厂模式，工厂方法模式还是抽象工厂模式，他们具有类似的特性，所以他们的适用场景也是类似的。

    首先，作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过new就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

    其次，工厂模式是一种典型的解耦模式，迪米特法则在工厂模式中表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时，可以考虑使用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度。

    再次，由于工厂模式是依靠抽象架构的，它把实例化产品的任务交由实现类完成，扩展性比较好。也就是说，当需要系统有比较好的扩展性时，可以考虑工厂模式，不同的产品用不同的实现工厂来组装。

简单工厂模式和工厂方法模式的区别

    简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判读，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品的依赖。

    工厂方法模式实现时，客户端要决定实例化哪一个工厂来实现运算类，选择判断的问题还是存在的，也就是说，工厂方法把简单工厂的内部逻辑判断移到了客户端代码来进行。