工厂方法模式 (Factory Method Pattern)

一、定义

  创建型模式之一。

  Define an interface for creating an object, but let subclass decide which class to instantiate .

  Factory Method lets a class defer instantiation to subclass.

 （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）

二、结构解析

  工厂方法模式的一般结构有四种角色：抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品。

  它将 简单工厂模式(静态工厂方法模式)  中的工厂类抽象为一个接口(抽象工厂)(这个接口中定义了一个用于创建对象的方法，即工厂方法) 。然后派生出具体工厂类与具体产品类一一对应 ，即， 决定了工厂就意味着决定了产品，最后在具体工厂类中实例化具体产品类。从而使一个类(具体产品类)的实例化延迟到其子类(从抽象工厂类延迟到具体工厂类)。 

三、评价

  工厂方法模式解决了 简单工厂模式 (非泛型的实现)违背开闭原则、单一职责原则的问题。

  当有产品新增时，不用再需要修改工厂类(抽象工厂类和具体工厂类都不需要修改)，而是新增一个与之对应的具体工厂类。

四、实现

//独立负责一个产品的工厂方法
namespace FactoryMethod
{
    //抽象产品类
    public abstract class Product { }

    public class ConcreteProduct1 : Product { }

    public class ConcreteProduct2 : Product { }
    //可扩展新的具体产品
    //...

    //抽象工厂类
    public abstract class Creator
    {
        //定义创建对象的公共接口
        public abstract Product FactorMethod();
    }

    //具体工厂类1, 只用来生产产品1
    public class ConcreteCreator1 : Creator
    {
        public override Product FactorMethod()
        {
            return new ConcreteProduct1();
        }
    }

    //具体工厂类2，只用来生产产品2
    public class ConcreteCreator2 : Creator
    {
        public override Product FactorMethod()
        {
            return new ConcreteProduct2();
        }
    }

    public class Client
    {
        private void Main()
        {
            ConcreteCreator1 factory1 = new ConcreteCreator1();
            ConcreteCreator2 factory2 = new ConcreteCreator2();

            factory1.FactorMethod();
            factory2.FactorMethod();
        }
    }
}

 缺点：工厂方法模式中，具体工厂类直接依赖具体产品类。违背依赖倒置原则(高层模块不应该依赖低层模块，它俩都应该依赖低层模块的抽象) 。

五、泛型工厂方法模式

  可以认为泛型T和Object类型一样，是所有类型的抽象基类。

  这样，具体工厂类（高层模块）将只依赖泛型T(低层模块的抽象基类)，并且当产品新增时，也不需要任何改动。

  具体实现如下：

  抽象工厂类中定义一个用于创建产品对象的公共泛型接口，泛型T 约束为抽象产品类。

  实际工厂类继承抽象工厂类，并实现这个泛型接口，通过反射对T进行实例化。

using System;

//泛型工厂方法
namespace FactoryMethod.GenericFunction
{
    //抽象产品类
    public abstract class Product { }

    //具体产品类
    public class ConcreteProduct1 : Product { }
    public class ConcreteProduct2 : Product { }
    //可扩展新的具体产品
    //...

    //抽象工厂类
    public abstract class Creator
    {
        //定义创建对象的公共接口
        public abstract T FactorMethod<T>() where T : Product;
    }

    //具体工厂类
    public class ConcreteCreator : Creator
    {
        //实现创建对象的公共接口
        public override T FactorMethod<T>()
        {
            return Activator.CreateInstance<T>();
        }
    }

    public class Client
    {
        private void Main()
        {
            //建造工厂
            ConcreteCreator factory = new ConcreteCreator();
            //创建具体产品1
            factory.FactorMethod<ConcreteProduct1>();
            //创建具体产品2
            factory.FactorMethod<ConcreteProduct2>();
        }
    }
}