简单工厂模式Word格式文档下载.docx
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上面是对面向对象的简单介绍,建议学习设计模式之前,先把面向对象的知识点复习一下,这样可能会更好哦!
)
接下来,让我们一起畅想设计模式的快乐吧!
简单工厂模式(SimpleFactoryPattern)
(一)介绍:
简单工厂模式准确来说不能是一个设计模式,说它是一种编程习惯可能更恰当些。
因为它至少不是Gof23种设计模式之一。
但它在实际的编程中经常被用到,而且思想也非常简单,可以说是工厂方法模式的一个引导,同时也是今后学习其他设计模式的基础。
(二)引入:
我们在编程的时候,每当"
new"
一个对象之后,这个对象就依赖于这个类了。
如果在后期的维护过程中由于某些原因需要修改一下这个类,则唯一的做法就是打开源代码,进行修改,修改所有与这个对象有关的操作。
这对我们是非常不利的。
问题出来了:
对象不能应对“具体实例化类型”的变化
解决思路:
套用一下李建忠李老师的话,封装变化点,哪里变化,封装哪里。
在这个例子中,要实例化的类变了,就将实例化这个操作封装起来,我们可以把"
这个操作移交一个具体的类,由它去负责根据我们的条件创建具体类的实例,也就是下面要说的“简单工厂模式”。
举一个现实中的小例子:
一个人(用户)想到玩具工厂(工厂)去买一个玩具(具体返回类的实例),然后,他就到了这个玩具工厂里面找到销售经理,然后说我要买一个小猫玩具,然后销售经理就会和内部人员交流,最后拿出一个小猫玩具给那个人,但是如果那个人问销售经理要小狗玩具的话,如果工厂也生产这个玩具,那么用户也会得到小狗玩具。
(三)定义:
专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类或接口。
简单工厂模式又称为静态工厂方法(StaticFactoryMethod)模式,属于类的创建型模式,通常根据一个条件(参数)来返回不同的类的实例。
简单工厂模式的类图:
(四)参与者:
工厂角色(Creator)
是简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有具体产品类的实例。
工厂类可以被外界直接调用,创建所需的产品对象。
抽象产品角色(Product)
是所有具体产品角色的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品角色(ConcreteProduct)
继承自抽象产品角色,一般为多个,是简单工厂模式的创建目标。
工厂类返回的都是该角色的某一具体产品。
理论知识可能有点枯燥了,让我们来段代码加深一下理解:
现在让我们写一个最常用的代码,一个实现简单计算器的代码:
publicclassOperation
{
publicstaticdoubleGetResult(doubleNumberA,doubleNumberB,stringoperate)
{
doubleresult=0;
switch(operate){
case"
+"
:
result=NumberA+NumberB;
break;
-"
result=NumberA-NumberB;
*"
result=NumberA*NumberB;
/"
result=NumberA/NumberB;
break;
}
returnresult;
}
写完这个运算类我们可以复用此方法,可以在web版,手机等写计算器,但是如果我希望计算器在加一个求平方根的功能,我们只需要在switch里加个语句,似乎很简单,但是你加个语句却要让加减乘除一起编译一遍
,所以我们需要对上面进行修改,将每个方法分离,于是我们来用简单工厂模式(SimpleFactory)。
(1)定义运算类:
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading.Tasks;
namespace工厂模式
{
publicclassOperation//运算类的书写,为基类,抽象产品类
privatedoublenumber1=0;
privatedoublenumber2=0;
//声明数字一和数字二,私有类型,通过属性进行赋值
publicdoubleNumber1
get{returnnumber1;
set{number1=value;
publicdoubleNumber2
{
get{returnnumber2;
}
set{number2=value;
publicvirtualdoubleGetResult()//虚方法,方法的重写,为了接收计算的结果
doubleresult=0;
;
classOprationAdd:
Operation//加法类,此类继承基类运算类,具体产品类
publicoverridedoubleGetResult() //方法的重写,此处重写基类方法
result=Number1+Number2;
//结果得到一个值
//将结果返回
classOprationSub:
Operation//减法类,此类继承基类运算类
publicoverridedoubleGetResult()
result=Number1-Number2;
classOprationMul:
Operation//乘法类,此类继承基类运算类
publicoverridedoubleGetResult()
result=Number1*Number2;
classOprationDiv:
Operation//除法类,此类继承基类运算类
if(Number2!
=0)
result=Number1/Number2;
else
thrownewException("
除数不能为0"
);
(2)定义简单工厂类(把实例对象的过程封装到一个类里面)
//现在存在的问题是如何去实例化一个对象,将来如果要实例化一个开根运算,这是容易变化的点,可以建造一个工厂来实现它。
publicclassOperationFactory//建造一个工厂类,里面生产各种形式的运算
publicstaticOperationcreateOperate(stringoprate)//声明一个名称为createOperate的静态方法,并且返回值为Operation类型
Operationoper=null;
switch(oprate)
case"
oper=newOprationAdd();
oper=newOprationSub();
oper=newOprationMul();
oper=newOprationDiv();
returnoper;
(3)我们在客户端实现一下计算器的功能
classProgram
staticvoidMain(string[]args)
Operationoper;
Console.WriteLine("
请输入运算符号+,-,*,/:
"
oper=OperationFactory.createOperate(Console.ReadLine());
//调用工厂中的creatOperate方法,参数为stringoprate
请输入第一个数字:
oper.Number1=int.Parse(Console.ReadLine());
请输入第二个数字:
oper.Number2=int.Parse(Console.ReadLine());
//运算类中的数字12接收用户赋过来的值
doubleresult=oper.GetResult();
//声明一个double类型的变量,用于接收运算类里面得到的运算结果
和为{0}"
result);
Console.ReadLine();
来让我们看一下这段代码的类图:
如果我们需要加入什么新运算,只需要添加子类就可以了,加分支和改界面都和运算类没关系了!
这样使得程序的耦合度降低了,扩展性可得到了极大的提高!
事物都存在两面性,最后来我们看一下简单工厂模式的优缺点和使用场景:
(1)优点:
1实现了对象创建和使用的分离
2客户端无须知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类所对应的参数即可
3通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性
(2)缺点:
1工厂类集中了所有产品的创建逻辑,职责过重,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响
2增加系统中类的个数(引入了新的工厂类),增加了系统的复杂度和理解难度
3系统扩展困难,一旦添加新产品不得不修改工厂逻辑
4由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构,工厂类不能得到很好地扩展
(3)适用场景:
工厂类负责创建的对象比较少,由于创建的对象较少,不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂
客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象并不关心
好啦,今天由于是第一次写设计模式方面的博客,说的比较多一点,(哈哈!
可能太兴奋了吧)!
今后让我们一起在探索中不断进步吧!
参考资料:
《大话设计模式》清华大学出版社程杰著
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