什么是工厂模式

1.工厂模式具体包括了简单工厂、工厂方法、抽象工厂，它们是按照从简单到复杂的顺序排列的，属于设计模式中的创建型，其中简单工厂并不属于GOF的23中模式。但是它是理解其它的工厂模式的一个很好的基础，所以很多人在讲述设计模式的时候会提到简单工厂模式。创建型模式关注的是对象的创建，创建型模式将创建对象的过程进行了抽象，也可以理解为将创建对象的过程进行了封装，作为客户程序仅仅需要去使用对象，而不再关心创建对象过程中的逻辑

2 不使用任何模式

　　我们现在有这样的一个设计，影像家电（VideoWiring）包括了DVD、VCD。在基类VideoWiring中有PlayVideo方法，子类重载了这个方法。

　我们如何来调用PlayVideo进行播放呢。我们可以看到下面的代码可以实现。

　　下面是调用对象的方法进行播放的代码：

public abstract class VideoWiring
{
     public abstract string PlayVideo();
}

public class VCD: VideoWiring  
{
     public override string PlayVideo()
     {
         return "正在播放播放VCD";
     }
}

public class DVD: VideoWiring  
{
     public override string PlayVideo()
     {
         return "正在播放播放DVD";
     }
}

dvd.PlayVideo();这样的语句。

private void PlayVideo()
{
     DVD dvd=new DVD();
     MessageBox.Show(dvd.PlayVideo());
     VCD vcd=new VCD();
     MessageBox.Show(VCD.PlayVideo());
}

　　上面的代码可以实现功能但是不好，为什么呢？类实现了多态，但是我们在调用的时候并没有利用多态。如果我们有很多的影像家电产品，就需要写很多的类似

　下面是使用多态完成播放功能的代码：

private void PlayVideo()
{
     VideoWiring vw;
     vw=new DVD();
     Play(vw);
     vw=new VCD();
     Play(vw);
}
private void Play(VideoWiring vw)
{
     string str=vw.PlayVideo();
     MessageBox.Show(str);
}

 

 

　　无论是什么影像家电产品，我们都可以使用一个统一的方式进行播放，即vw.PlayVideo()。

　　我们再讨论一下，上面的代码存在的问题。虽然上的代码很短，应该不会有问题，但是我们定位的目标应该更高些，应该考虑怎样达到良好的封装效果，减少错误修改的机会。我们自然的应该考虑对象创建的问题了，能不能让不同的影像家电产品的创建方式相同，而且这个创建过程对使用者封装，也就是说让对象的创建象播放功能那样简单、统一。如果能够实现，会给我们的系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。“哇！那该多好呀”。“不要羡慕了，来看看简单工厂模式，听说它能够实现”

3 简单工厂模式

　　我们使用简单工厂对上面的代码继续改进，根据上面的分析我们考虑对对象创建进行近一步的封装。使用一个类专门来完成对对象创建的封装，这个类我们称为工厂，因为它的作用很单一就生成出一个个的类。下面是一个工厂类的示例代码：

public class Create
{
     public static VideoWiring factory(string   VideoName)
     {
         switch(VideoName)
         {
             case "DVD":
                 return new DVD();
             case "VCD":
                 return new VCD();
         }
         return null;
     }
}

　　这样我们的客户端代码又可以更加有效简洁了：

　　注意：在上面的两段代码示例中我们就已经使用了向上转型。首先注意在Create类的factory方法中使用了return new DVD();这样的语句，但是这个函数的返回值却是VideoWiring，它DVD类的基类。所以我们的客户程序才可以使用VideoWiring vw=Create.factory("DVD")这样的语句。这样客户程序并不关心创建是如何完成的，以及创建的对象是什么，我们都可以调用基类统一的接口实现他们的功能。使用UML表示如下图所示：

private void PlayVideo()
{
     VideoWiring vw=Create.factory("DVD");
     vw.PlayVideo();
     vw=Create.factory("VCD");
     vw.PlayVideo();
}

 

　　角色说明：

　　工厂类（Creator）：根据业务逻辑创建具体产品，由客户程序直接调用。

　　抽象产品（Product）：作为具体产品的基类，提供统一的接口，也是工厂类要返回的类型。

　　具体产品（Concrete Product）：工厂类真正要创建的类型。上图中仅仅展示了一个具体产品，有多个产品的时候类似。

　　下面我们对简单工厂模式进行总结。使用简单工厂的好处是：

　　1、充分利用了多态性不管什么具体产品都返回抽象产品。
　　2、充分利用了封装性，内部产品发生变化时外部使用者不会受到影响。

　　缺点是：如果增加了新的产品，就必须得修改工厂(Factory)。

　　抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口，使得客户端在不必指定产品的具体类型的情况下，创建多个产品族中的产品对象。这就是抽象工厂模式的用意

　　我们将工厂模式推广到一般的情况，它的类图如下所示：

　　在有名的OOD的设计原则中有一个叫做里氏代换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)。它的实质也就是讲向上转型。它的内容是：任何接收父类型的地方，都应当能够接收子类型，换句话说如果使用的是一个基类的话，那么一定适用于其子类，而且程序察觉不出基类对象和子类对象的区别。LSP是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，软件的功能不受到影响时，基类才能真正被复用