C#设计模式（1）——简单工厂模式

1.什么是简单工厂

　　现实中的工厂负责生产产品，顾名思义，编程中的简单工厂就是一个生产对象的类，它的主要作用是创建具体的产品类实例。我们以一个生产鼠标为例来分析简单工厂的作用，鼠标有两种：戴尔鼠标和惠普鼠标，代码如下：

    //鼠标抽象类
    public abstract class Mouse
    {
        public abstract void Print();
    }

    //戴尔鼠标
    public class DellMouse : Mouse
    {
        public override void Print()
        {
            Console.WriteLine("生产了一个Dell鼠标！");
        }
    }

    //惠普鼠标
    public class HpMouse : Mouse
    {
        public override void Print()
        {
            Console.WriteLine("生产了一个惠普鼠标！");
        }
    }

客户端代码：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Mouse mouse1 = new DellMouse();
            Mouse mouse2 = new DellMouse();
            Mouse mouse3 = new DellMouse();
            Mouse mouse4 = new DellMouse();
            Mouse mouse5 = new DellMouse();
            mouse1.Print();
        }
    }

程序运行如下：

　　我们可以看到程序运行没有问题，通过new一个DellMouse我们可以创建一个戴尔的鼠标，这时有一个问题，如果我们不想要戴尔鼠标了，要全部生产惠普鼠标怎么办呢？最简单直接的方法就是把 new DellMouse全部替换成 new HpMouse 。如果我们的软件中new了100个DellMouse实例呢？一个一个地去替换会是一个巨大的工作量，同时通过new的方式来创建戴尔鼠标的实例,会让DellMouse类和客户端产生强耦合关系，这时候使用简单工厂就可以帮助我们降低耦合，减少工作量了。添加一个MouseFactory简单工厂类，这个工厂类专门来创建Mouse的实例：

   /// <summary>
    /// 鼠标工厂类
    /// </summary>
    public class MouseFactory
    {
        private Mouse mouse = null;
        public Mouse CreateMouse(string brand)
        {
            switch (brand)
            {
                case "dell":
                    mouse = new DellMouse();
                    break;
                case "hp":
                    mouse = new HpMouse();
                    break;
                default:
                    break;
            }
            return mouse;
        }
    }

客户端的代码就可以改成：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //实例化一个工厂类
            MouseFactory mouseFactory = new MouseFactory();
            //通过工厂类创建鼠标
            Mouse mouse1 = mouseFactory.CreateMouse("dell");
            Mouse mouse2 = mouseFactory.CreateMouse("dell");
            Mouse mouse3 = mouseFactory.CreateMouse("dell");
            Mouse mouse4 = mouseFactory.CreateMouse("dell");
            Mouse mouse5 = mouseFactory.CreateMouse("dell");
            mouse1.Print();
            Console.ReadKey();
        }
    }

　　运行程序结果一样的，这样做有什么好处呢？我们看到我们把以前的 new DellMouse() 替换成了  mouseFactory.Create("dell") ,客户端和DellMouse的耦合变成了 客户端<-->MouseFactory<-->DellMouse形式，有效降低了客户端和DellMouse间的耦合。我们还用一个疑问，程序改成这样的话，如果我们想把戴尔鼠标全部换成惠普鼠标，要把工厂类的参数"dell"换成"hp"，不是还要改100次？任务量没有降低呀！对于这个问题，我们可以把品牌名brand存放在一个地方，如配置文件中，这样我们想切换鼠标品牌时就不用修改代码，直接修改配置文件即可，如下：

配置文件：

  <appSettings>
    <add key="dbname" value="dell"/>
  </appSettings>

工厂类修改为：

    /// <summary>
    /// 鼠标工厂类
    /// </summary>
    public class MouseFactory
    {
       //从配置文件中读取品牌
        private static readonly string brand = ConfigurationManager.AppSettings["brand"];
        private Mouse mouse = null;
        public Mouse CreateMouse()
        {
            switch (brand)
            {
                case "dell":
                    mouse = new DellMouse();
                    break;
                case "hp":
                    mouse = new HpMouse();
                    break;
                default:
                    break;
            }
            return mouse;
        }
    }

客户端代码就不用传参数了，如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //实例化一个工厂类
            MouseFactory mouseFactory = new MouseFactory();
            //通过工厂类创建鼠标
            Mouse mouse1 = mouseFactory.CreateMouse();
            Mouse mouse2 = mouseFactory.CreateMouse();
            Mouse mouse3 = mouseFactory.CreateMouse();
            Mouse mouse4 = mouseFactory.CreateMouse();
            Mouse mouse5 = mouseFactory.CreateMouse();
            mouse1.Print();
            Console.ReadKey();
        }
    }

现在我们想把生产的鼠标都换成惠普鼠标，只需要将配置文件中的dell改成hp即可，修改配置文件后运行结果如下：

大功告成！这时有一个问题，如果我们想生产华硕鼠标怎么办呢？除了添加一个继承Mouse的AsusMouse类外，还要在MouseFactory中添加一段case 代码。按照开闭原则，添加一个实现类没什么问题，开闭原则中对添加开放;但是修改MouseFactory工厂类就违背了对修改闭合的原则了。后边的工厂模式就是专门用来解决这个问题的。

2.小结

上边例子的类图：

简单工厂的优点：

　　1.简单工厂可以有效地降低客户端和具体对象的耦合，将new具体对象的任务交给了一个简单工厂类

　　2可以有效的进行代码复用，如客户端A和客户端B都需要一个具体对象，客户端A和客户端B可以通过同一个简单工厂来获取具体类型的实例

简单工厂的缺点：

　　一定程度上违背了开闭原则，在新增产品时需要修改简单工厂类