简单工厂、工厂、抽象工厂模式

- - [1. **简单工厂模式（Simple Factory）**](#1. 简单工厂模式（Simple Factory）)
  - [2. **工厂方法模式（Factory Method）**](#2. 工厂方法模式（Factory Method）)
  - [3. **抽象工厂模式（Abstract Factory）**](#3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）)
  - 对比总结

以下是三种工厂模式在C#中的实现与对比分析，结合具体代码示例说明：

1. 简单工厂模式（Simple Factory）

核心：通过一个静态工厂方法根据参数返回不同产品实例。
C#示例（支付场景）：

csharp 复制代码

// 抽象产品
public interface IPayment { void Pay(decimal amount); }

// 具体产品
public class Alipay : IPayment { public void Pay(decimal amount) => Console.WriteLine($"支付宝支付：{amount}元"); }
public class WeChatPay : IPayment { public void Pay(decimal amount) => Console.WriteLine($"微信支付：{amount}元"); }

// 工厂类
public class PaymentFactory {
    public static IPayment Create(string type) {
        return type switch {
            "alipay" => new Alipay(),
            "wechat" => new WeChatPay(),
            _ => throw new ArgumentException("不支持的支付方式")
        };
    }
}

// 客户端调用
var payment = PaymentFactory.Create("alipay");
payment.Pay(100);

特点：
- ✅ 客户端与具体类解耦。
- ❌ 新增支付方式需修改工厂类，违反开闭原则。

2. 工厂方法模式（Factory Method）

核心：将对象创建延迟到子类，每个产品对应一个工厂。
C#示例（日志记录器场景）：

csharp 复制代码

// 抽象产品
public interface ILogger { void Log(string message); }

// 具体产品
public class FileLogger : ILogger { public void Log(string message) => Console.WriteLine($"文件日志：{message}"); }
public class DatabaseLogger : ILogger { public void Log(string message) => Console.WriteLine($"数据库日志：{message}"); }

// 抽象工厂
public interface ILoggerFactory { ILogger CreateLogger(); }

// 具体工厂
public class FileLoggerFactory : ILoggerFactory {
    public ILogger CreateLogger() => new FileLogger();
}
public class DatabaseLoggerFactory : ILoggerFactory {
    public ILogger CreateLogger() => new DatabaseLogger();
}

// 客户端调用
ILoggerFactory factory = new FileLoggerFactory();
var logger = factory.CreateLogger();
logger.Log("测试日志");

特点：
- ✅ 新增日志类型只需添加新工厂类，符合开闭原则。
- ❌ 类数量随产品增加而增多。

3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）

核心：创建一组相关产品族（如跨平台UI组件）。
C#示例（UI组件场景）：

csharp 复制代码

// 抽象产品族
public interface IButton { void Render(); }
public interface ITextBox { void Input(); }

// Windows产品族
public class WinButton : IButton { public void Render() => Console.WriteLine("Windows风格按钮"); }
public class WinTextBox : ITextBox { public void Input() => Console.WriteLine("Windows风格文本框输入"); }

// Mac产品族
public class MacButton : IButton { public void Render() => Console.WriteLine("Mac风格按钮"); }
public class MacTextBox : ITextBox { public void Input() => Console.WriteLine("Mac风格文本框输入"); }

// 抽象工厂
public interface IUIFactory {
    IButton CreateButton();
    ITextBox CreateTextBox();
}

// 具体工厂
public class WinUIFactory : IUIFactory {
    public IButton CreateButton() => new WinButton();
    public ITextBox CreateTextBox() => new WinTextBox();
}
public class MacUIFactory : IUIFactory {
    public IButton CreateButton() => new MacButton();
    public ITextBox CreateTextBox() => new MacTextBox();
}

// 客户端调用
IUIFactory factory = new WinUIFactory();
var button = factory.CreateButton();
button.Render();

特点：
- ✅ 保证同一产品族的兼容性（如所有Windows组件风格一致）。
- ❌ 扩展新产品类型（如ICheckbox）需修改所有工厂接口。

对比总结

维度	简单工厂	工厂方法	抽象工厂
创建目标	单一产品	单一产品	一组相关产品族
扩展性	需修改工厂类	新增工厂子类	新增产品族易，扩展产品类型难
适用场景	支付方式选择	日志记录器	跨平台UI套件