C#設計模式(2)——簡單工廠模式

一、引言

　　這個系列也是自己對設計模式的一些學習筆記,希望對一些初學設計模式的人有所幫助的,在上一個專題中介紹了單例模式,在這個專題中繼續為大家介紹一個比較容易理解的模式——簡單工廠模式。

二、簡單工廠模式的介紹

　　說到簡單工廠，自然的第一個疑問當然就是什麼是簡單工廠模式了？ 在現實生活中工廠是負責生產產品的,同樣在設計模式中,簡單工廠模式我們也可以理解為負責生產對象的一個類, 我們平常編程中，當使用"new"關鍵字創建一個對象時，此時該類就依賴與這個對象，也就是他們之間的耦合度高，當需求變化時，我們就不得不去修改此類的源碼，此時我們可以運用面向對象（OO）的很重要的原則去解決這一的問題，該原則就是——封裝改變，既然要封裝改變，自然也就要找到改變的代碼，然後把改變的代碼用類來封裝，這樣的一種思路也就是我們簡單工廠模式的實現方式了。下面通過一個現實生活中的例子來引出簡單工廠模式。

　　在外面打工的人，免不了要經常在外面吃飯，當然我們也可以自己在家做飯吃，但是自己做飯吃麻煩，因為又要自己買菜，然而，出去吃飯就完全沒有這些麻煩的，我們只需要到餐館點菜就可以了，買菜的事情就交給餐館做就可以了，這裡餐館就充當簡單工廠的角色，下面讓我們看看現實生活中的例子用代碼是怎樣來表現的。

自己做飯的情況：

  
     
      
         
         
         
          Food Cook(= 
             (type.Equals(= 
              (type.Equals(=   Main(
            Food food1 = Cook(= Cook( 
     
      
           
     
        
     
       

　　自己做飯，如果我們想吃別的菜時，此時就需要去買這種菜和洗菜這些繁瑣的操作，有了餐館（也就是簡單工廠）之後，我們就可以把這些操作交給餐館去做，此時消費者（也就是我們）對菜（也就是具體對象）的依賴關系從直接變成的間接的，這樣就是實現了面向對象的另一個原則——下面就具體看看有了餐館之後的實現代碼（即簡單工廠的實現）：

 
     
      Main(
            Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood(
            Food food2 = FoodSimpleFactory.CreateFood( 
     
      
           
     
        
     
        
     
       Food CreateFood(=  (type.Equals(=   (type.Equals(= 

三、優點與缺點

　　看完簡單工廠模式的實現之後，你和你的小伙伴們肯定會有這樣的疑惑（因為我學習的時候也有）——這樣我們只是把變化移到了工廠類中罷了，好像沒有變化的問題，因為如果客戶想吃其他菜時，此時我們（也就是多加case語句，沒應用簡單工廠模式之前，修改的是客戶類）。我首先要說：你和你的小伙伴很對，這個就是簡單工廠模式的缺點所在（這個缺點後面介紹的工廠方法可以很好地解決），然而，簡單工廠模式與之前的實現也有它的優點：

• 簡單工廠模式解決了客戶端直接依賴於具體對象的問題，客戶端可以消除直接創建對象的責任，而僅僅是消費產品。簡單工廠模式實現了對責任的分割。
• 簡單工廠模式也起到了代碼復用的作用，因為之前的實現（自己做飯的情況）中，換了一個人同樣要去在自己的類中實現做菜的方法，然後有了簡單工廠之後，去餐館吃飯的所有人都不用那麼麻煩了，只需要負責消費就可以了。此時簡單工廠的燒菜方法就讓所有客戶共用了。（同時這點也是簡單工廠方法的缺點——因為工廠類集中了所有產品創建邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都會受到影響，也沒什麼不好理解的，就如事物都有兩面性一樣道理）

雖然上面已經介紹了簡單工廠模式的缺點，下面還是總結下簡單工廠模式的缺點：

• 工廠類集中了所有產品創建邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都會受到影響（通俗地意思就是：一旦餐館沒飯或者關門了，很多不願意做飯的人就沒飯吃了）
• 系統擴展困難，一旦添加新產品就不得不修改工廠邏輯，這樣就會造成工廠邏輯過於復雜。

了解了簡單工廠模式之後的優缺點之後，我們之後就可以知道簡單工廠的應用場景了：

• 當工廠類負責創建的對象比較少時可以考慮使用簡單工廠模式（）
• 客戶如果只知道傳入工廠類的參數，對於如何創建對象的邏輯不關心時可以考慮使用簡單工廠模式

四、簡單工廠模式UML圖

簡單工廠模式又叫靜態方法模式（因為工廠類都定義了一個靜態方法），由一個工廠類根據傳入的參數決定創建出哪一種產品類的實例（通俗點表達：通過客戶下的訂單來負責燒那種菜）。簡單工廠模式的UML圖如下：

五、.NET中簡單工廠模式的實現

　　介紹完了簡單工廠模式之後，我學習的時候就像：.NET類庫中是否有實現了簡單工廠模式的類呢？後面確實有，.NET中System.Text.Encoding類就實現了簡單工廠模式，該類中的GetEncoding(int codepage)就是工廠方法，具體的代碼可以通過Reflector反編譯工具進行查看，下面我也貼出該方法中部分代碼：

.NET 中Encoding的UML圖為：

Encoding類中實現的簡單工廠模式是簡單工廠模式的一種演變，此時簡單工廠類由抽象產品角色扮演，然而.NET中Encoding類是如何解決簡單工廠模式中存在的問題的呢（即如果新添加一種編碼怎麼辦）？在GetEncoding方法裡的switch函數有如下代碼：

 = (unicode == = (codepage); 

　　在GetEncodingRare方法裡有一些不常用編碼的實例化代碼，微軟正式通過這個方法來解決新增加一種編碼的問題。（其實也就是列出所有可能的編碼情況），微軟之所以以這樣的方式來解決這個問題，可能是由於現在編碼已經穩定了，添加新編碼的可能性比較低，所以在.NET 4.5仍然未改動這部分代碼。

六、總結

到這裡，簡單工廠模式的介紹都到這裡了，後面將介紹工廠方法模式來解決簡單工廠模式中存在的問題。

本專題中的全部源碼：簡單工廠模式源碼