简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

• 简单工厂模式概述

  ---

1. 定义一个工厂类，他可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父亲
2. 在简单工厂模式中用于被创建实例的方法通常为静态(static)方法,因此简单工厂模式又被成为静态工厂方法(static factory method)
3. 需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需要的对象，而无需知道其实现过程

   ---

4. 例如，我开一家披萨店，当客户需要某种披萨并且我这家店里也能做的时候，我就会为其提供所需要的披萨(当然是要钱的哈哈),如果其所需的我这没有，则是另外的情况，后面会谈。这时候，我这家 披萨店就可以看做工厂(factory),而生产出来的披萨被成为产品(product),披萨的名称则被称为参数，工厂可以根据参数的不同返回不同的产品，这就是简单工厂模式

• 简单工厂模式的结构与实现

  ---

•  结构：

1. factory(工厂):核心部分，负责实现创建所有产品的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需对象
2. product(抽象类产品)：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了产品对象的公共方法，所有的具体产品为其子类对象
3. concreteproduct(具体产品)：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法(有关抽象类)

• 实现

  ---

   1 abstract class product
   2 {
   3     public void methname()
   4     {
   5         //公共方法的实现
   6     }
   7     public abstract void methoddiff();
   8     //声明抽象业务方法
   9 }
  10 class concreteproducta : product
  11 {
  12     public override void methoddiff()
  13     {
  14         //业务方法的实现
  15     }
  16 }
  17 
  18 class factory
  19 {    
  20     public static product getproduct(string arg)
  21     {
  22         product product =  null;
  23         if(arg.equals("a")
  24         {
  25             product = new concreteproducta();
  26             //init
  27         }
  28         else if(arg.equals("b"))
  29         {
  30             product = new concreteproductb();
  31             //init
  32         }
  33         else
  34         {
  35         ....//其他情况
  36         }
  37         return product;
  38     }
  39 }
  40 
  41 class program
  42 {
  43     static void main(string[] args)
  44     {
  45         product product;
  46         product = factory.getproduct("a");//工厂类创建对象
  47         product.methname();
  48         product.methoddiff();
  49     }
  50 }

   

• 简单工厂模式的简化

  ---

1. 为了简化简单工厂模式，将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移到抽象产品类中
2. 
3. 客户端可以调用产品父类的静态工厂方法，根据不同的参数创建不同类型的产品子类对象。

• 简单工厂模式的优缺点和适用环境

  ---

1. 简单工厂模式的优点

　　　　（1）工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。客户端可以免除直接创建产品对象的职责
　　　　（2）客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可
　　　　（3）也可以引入配置文件，在不修改客户端代码的情况下更换和添加新的具体产品类。（这也是我在开始的披萨店里遇到没有的披萨的解决情况）

　　  2. 简单工厂模式的缺点

　　　　（1）工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响
　　　　（2）使用简单工厂模式会增加系统中类的个数(引入新的工厂类)，增加系统的复杂度和理解难度
　　　　（3）系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂
　　　　（4）简单工厂模式使用了static工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

　　  3. 简单工厂模式的适用环境

　　　　(1)工厂类负责创建对的对象比较少，因为不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂

　　　　(2)客户端只知道传入工厂类的参数，对如何创建对象不关心

• 简单案例

  ---

1. 题目：

   使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（shape），如circle，rectangle，triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制draw()和擦除erase()两个方法
   要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个unsuppshapeexception异常，绘制类图并使用c#语言实现。

2. uml：
3. 

   ---

4.   1 using system;
     2 using system.collections.generic;
     3 using system.linq;
     4 using system.text;
     5 /*使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形（shape），如circle，rectangle，triangle等绘图工具类，每个几何图形均具有绘制draw()和擦除erase()两个方法
     6  * 要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个unsuppshapeexception异常，绘制类图并使用c#语言实现。
     7 */
     8 
     9 namespace simpleshapefactory
    10 {
    11     public interface inshape//图形接口 抽象产品类
    12     {
    13         void draw();
    14         void erase();
    15     }
    16 
    17     public class circle : inshape//圆形类，具体产品类
    18     {
    19         private static int count;   //生成图形计数
    20         string radious;
    21         public circle()//构造
    22         {
    23             console.writeline("create circle");
    24             console.writeline("input the radious of circle:");
    25             radious = console.readline();
    26         }
    27         public void draw()//实现接口方法
    28         {
    29             int radious = int.parse(radious);
    30             console.writeline("display circle " + (++count) +" information:");
    31             console.writeline("circle "+ count+ " circumference：" + 2 * radious * 3.14159);
    32             console.writeline("circle "+ count+" area：" + 3.14159 * radious * radious);
    33         }
    34         public void erase()//实现接口方法
    35         {
    36             while (true)
    37             {
    38                 console.writeline("erase current shape（y/n）？");
    39                 string choose;
    40                 choose = console.readline();
    41                 if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
    42                 {
    43                     console.writeline("erase circle "+count +" successfully!");
    44                     count--;
    45                     break;
    46                 }
    47                 else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
    48                 {
    49                     console.writeline("circle "+ count+" successfully saved!");
    50                     break;
    51                 }
    52                 else
    53                 {
    54                     console.writeline("input error, re-enter!");
    55                 }
    56             }   
    57         }
    58     }
    59 
    60     class rectangle : inshape//矩形类，具体产品类
    61     {
    62         private static int count = 0;//生成图形计数
    63         string length;
    64         string wideth;
    65         public rectangle()//构造
    66         {
    67             console.writeline("create rectangle");
    68             console.writeline("input the length and wideth of rectangle:");
    69             length = console.readline();
    70             wideth = console.readline();
    71         }
    72         public void draw()//实现接口方法
    73         {
    74             int length = int.parse(length);
    75             int wideth = int.parse(wideth);
    76             console.writeline("display rectangle " + (++count) + " information:");
    77             console.writeline("rectangle "+ count + "circumference：" + 2 * length * wideth);
    78             console.writeline("rectangle "+ count + "area：" + length * wideth);
    79            
    80         }
    81         public void erase()//实现接口方法
    82          {
    83              while (true)
    84              {
    85                  console.writeline("erase current shape（y/n）？");
    86                  string choose;
    87                  choose = console.readline();
    88                  if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
    89                  {
    90                      console.writeline("erase rectangle "+count+ "successfully!");
    91                      --count;
    92                      break;
    93                  }
    94                  else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
    95                  {
    96                      console.writeline("rectangle "+ count+" successfully saved!");
    97                      break;
    98                  }
    99                  else
   100                  {
   101                      console.writeline("input error, re-enter!");
   102                  }
   103              }   
   104         }
   105     }
   106 
   107     class triangle : inshape//三角形类，具体产品类
   108     {
   109         private static int count = 0;//生成图形计数
   110         string lengtha;
   111         string lengthb;
   112         string lengthc;
   113         public triangle()//构造
   114         {
   115             console.writeline("create triangle");
   116             console.writeline("input the lengtha ,lengthb and lengthc of triangle:");
   117             lengtha = console.readline();
   118             lengthb = console.readline();
   119             lengthc = console.readline();
   120 
   121         }
   122         public void draw()//实现接口方法
   123         {
   124             int lengtha = int.parse(lengtha);
   125             int lengthb = int.parse(lengthb);
   126             int lengthc = int.parse(lengthc);
   127             if ((lengtha + lengthb > lengthc) && (lengtha + lengthc > lengthb) && (lengthb + lengthc > lengtha))
   128             {
   129                 double s = (lengtha + lengthb + lengthc) * 0.5;
   130                 double area = math.sqrt(s * (s - lengtha) * (s - lengthb) * (s - lengthc));
   131                 console.writeline("display triangle "+ (++count)+" information:");
   132                 console.writeline("triangle " + count +" circumference：" + (lengtha + lengthb + lengthc));
   133                 console.writeline("triangle "+ count +" area：" + area);
   134                 erase();
   135             }
   136             else
   137             {
   138                 console.writeline("create triangle failed!");
   139             }
   140         }
   141         public void erase()//实现接口方法
   142          {
   143              while (true)
   144              {
   145                  console.writeline("erase shape（y/n）？");
   146                  string choose;
   147                  choose = console.readline();
   148                  if (choose.equals("y") || choose.equals("y"))
   149                  {
   150                      console.writeline("erase tirangle " +count +" successfully!");
   151                      --count;
   152                      break;
   153                  }
   154                  else if (choose.equals("n") || choose.equals("n"))
   155                  {
   156                      console.writeline("triangle "+ count +" successfully saved!");
   157                      break;
   158                  }
   159                  else
   160                  {
   161                      console.writeline("input error, re-enter!");
   162                  }
   163              }   
   164         }
   165     }
   166 
   167     class shapefactory//图形工厂类，充当工厂类
   168     {
   169         public static  inshape getshape(string type)//静态工厂方法
   170         {
   171             inshape shape;
   172             shape = null;
   173             if (type.equals("circle"))
   174             {
   175                 shape = new circle();
   176                 console.writeline("init set circle");
   177                 shape.draw();
   178                 shape.erase();
   179             }
   180             else if(type.equals("rectangle"))
   181             {
   182                 shape = new rectangle();
   183                 console.writeline("init set rectangle");
   184                 shape.draw();
   185                 shape.erase();
   186             }
   187             else if (type.equals("triangle"))
   188             {
   189                 shape = new triangle();
   190                 console.writeline("init set triangle");
   191                 shape.draw();
   192                 
   193             }
   194             else//异常 这里我应该声明调用异常处理类的，那样会更好些
   195             {
   196                 console.writeline("unsupportshapeexception!");
   197                 console.writeline("emotional reminders :pay 1 million$ to alipay：132****6151 can create every shape you want!!! ");
   198             }
   199             return shape;
   200         }
   201     }
   202 
   203     class program//客户端测试类
   204     {
   205         static void main(string[] args)
   206         {
   207             while (true)
   208             {
   209                 inshape shape;
   210                 console.writeline("please input the shape you want to create");
   211                 string str = console.readline();
   212                 shape = shapefactory.getshape(str);//通过静态工厂方法创建产品
   213                 console.readline();
   214             }
   215         }
   216     }
   217 }

5. 运行结果：
6. 
7. 自我感觉写的一般般，如有不对的地方，欢迎指正。