設計模式(九)[簡單工廠(Simple Factory)模式]

工廠模式專門負責將大量有共同接口的類實例化。工廠模式可以動態決定將哪一個類實例化，不必事先知道每次要實例化哪一個類。工廠模式有以下幾種形態：

• 簡單工廠（Simple Factory）模式
• 工廠方法（Factory Method）模式
• 抽象工廠（Abstract Factory）模式

 

一、 簡單工廠（Simple Factory）模式

Simple Factory模式根據提供給它的數據，返回幾個可能類中的一個類的實例。通常它返回的類都有一個公共的父類和公共的方法。

Simple Factory模式實際上不是GoF 23個設計模式中的一員。

二、 Simple Factory模式角色與結構：

工廠類角色Creator (LightSimpleFactory)：工廠類在客戶端的直接控制下（Create方法）創建產品對象。

抽象產品角色Product (Light)：定義簡單工廠創建的對象的父類或它們共同擁有的接口。可以是一個類、抽象類或接口。

具體產品角色ConcreteProduct (BulbLight, TubeLight)：定義工廠具體加工出的對象。

三、 程序舉例：

using System;

public abstract class Light
{
   public abstract void TurnOn();
   public abstract void TurnOff();
}

public class BulbLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned off");
   }
}

public class TubeLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned off");
   }
}

public class LightSimpleFactory
{
   public Light Create(string LightType)
   {
      if(LightType == "Bulb")
         return new BulbLight();
      else if(LightType == "Tube")
         return new TubeLight();
      else
         return null;
   }
}

public class Client
{
   public static void Main()
   {
      LightSimpleFactory lsf = new LightSimpleFactory();

      Light l = lsf.Create("Bulb");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();

      Console.WriteLine("-----------------");

      l = lsf.Create("Tube");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();
   }
}

四、 Simple Factory模式演化

Simple Factory模式演化（一）

除了上面的用法外，在有些情況下Simple Factory可以由抽象產品角色扮演，一個抽象產品類同時是子類的工廠。

程序舉例：

 

using System;

public class Light
{
   public virtual void TurnOn()
   {
   }

   public virtual void TurnOff()
   {
   }

   public static Light Create(string LightType)
   {
      if(LightType == "Bulb")
         return new BulbLight();
      else if(LightType == "Tube")
         return new TubeLight();
      else
         return null;
   }
}

public class BulbLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned off");
   }
}

public class TubeLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned off");
   }
}

public class Client
{
   public static void Main()
   {
      Light l = Light.Create("Bulb");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();

      Console.WriteLine("-----------------");

      l = Light.Create("Tube");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();
   }
}

Simple Factory模式演化（二）

三個角色全部合併：

 

與單件模式（Singleton）相近，但是有區別。

五、 優點與缺點：

優點：
工廠類含有必要的判斷邏輯，可以決定在什麼時候創建哪一個產品類的實例，客戶端可以免除直接創建產品對象的責任，而僅僅"消費"產品。簡單工廠模式通過這種做法實現了對責任的分割。

缺點：
當產品有複雜的多層等級結構時，工廠類只有自己，以不變應萬變，就是模式的缺點。因爲工廠類集中了所有產品創建邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都要受到影響。

同時，系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，有可能造成工廠邏輯過於複雜。

另外，簡單工廠模式通常使用靜態工廠方法，這使得無法由子類繼承，造成工廠角色無法形成基於繼承的等級結構。