C# 23种设计模式（3）工厂（SimpleFactory）模式

一、工厂模式介绍

工厂模式（Factory Pattern）是一种在软件开发中常用的创建型设计模式。它的主要目的是将对象的创建逻辑与使用逻辑分离，使得增加新的对象类型时不需要修改使用对象的代码。这样做提高了系统的可扩展性和可维护性。

工厂模式通常包含以下几个角色：

抽象产品（Product）：定义了产品的接口，是工厂方法所创建的对象的父类或接口。
具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口，不同的具体产品代表了不同的产品类。
抽象工厂（Factory）：声明了工厂方法，用于返回一个产品。
具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂中定义的工厂方法，返回具体的产品实例。

工厂模式的用途：

降低耦合：通过使用工厂模式，对象的创建不再依赖于具体的类，而是依赖于接口或抽象类，从而降低了客户程序与具体产品类之间的耦合。
增强灵活性：当系统需要增加新的产品时，只需要增加一个新的具体产品类和对应的工厂类，不需要修改已有的代码。
提高可维护性：因为对象的创建代码集中在一个地方，所以更容易维护和更新。

它解决了简单工厂模式在新增产品的类时，需要修改switch中的case项的问题。每增加一个新的产品类，就要改一次简单工厂类的代码，不符合面向对象设计的开放-封闭原则（ 当新需求出现时，通过添加新代码来满足需求，而不是修改已有代码。）

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// 工厂类（无需修改，因为接口的变化没有影响到工厂类的创建逻辑）
public class SimpleFactory
{
    public static Product CreateProduct(string type)
    {
        Product product = null;
        switch (type)
        {
            case "A":
                product = new ConcreteProductA();
                break;
            case "B":
                product = new ConcreteProductB();
                break;
            default:
                throw new ArgumentException("Unknown product type");
        }
        return product;
    }
}

二、工厂模式代码实现

当有新产品时，只需要新写一个产品c的类和工厂c的类即可，不需要修改旧的函数。客户端代码通过调用具体工厂的 CreateProduct 方法来创建具体产品对象，而不需要知道具体的产品类。

cs 复制代码

// 抽象产品
public interface IProduct
{
    void Operation();
}

// 抽象工厂
public interface IFactory
{
    IProduct CreateProduct();
}

// 具体产品A
public class ProductA : IProduct
{
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("操作来自ConcreteProductA");
    }
}
// 具体工厂A
public class FactoryA : IFactory
{
    public IProduct CreateProduct()
    {
        return new ProductA();
    }
}

// 具体产品B
public class ProductB : IProduct
{
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("操作来自ConcreteProductB");
    }
}

// 具体工厂B
public class FactoryB : IFactory
{
    public IProduct CreateProduct()
    {
        return new ProductB();
    }
}

// 客户端代码
public class Client
{
    public void start()
    {
        //通过具体产品工厂A、B生产，产品A、B可以传入以父类为参数的处理函数，并调用它自己的方法或属性
        Dostuff(new FactoryA().CreateProduct());
        Dostuff(new FactoryB().CreateProduct());
    }

    //一个程序通过product基类，执行多种产品的Operation()函数
    private void Dostuff(IProduct product)
    {
        product.Operation();
    }
}