C#設計模式（4）

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原廠模式專門負責將大量有共同介面的類執行個體化。原廠模式可以動態決定將哪一個類執行個體化，不必事Crowdsourced Security Testing道每次要執行個體化哪一個類。原廠模式有以下幾種形態：

• 簡單工廠（Simple Factory）模式
• Factory 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資料，返回幾個可能類中的一個類的執行個體。通常它返回的類都有一個公用的父類和公用的方法。

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)：工廠類在用戶端的直接控制下（Create方法）建立產品對象。

抽象產品角色Product (Light)：定義簡單工廠建立的對象的父類或它們共同擁有的介面。可以是一個類、抽象類別或介面。

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

三、 程式舉例：

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。

程式舉例：

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）

三個角色全部合并：

 

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建立哪一個產品類的執行個體，用戶端可以免除直接建立產品對象的責任，而僅僅"消費"產品。簡單原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。因為工廠類集中了所有產品建立邏輯，一旦不能正常工作，整個系統都要受到影響。

同時，系統擴充困難，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，簡單原廠模式通常使用靜態Factory 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。

參考文獻：
閻宏，《Java與模式》，電子工業出版社
[美]James W. Cooper，《C#設計模式》，電子工業出版社
[美]Alan Shalloway  James R. Trott，《Design Patterns Explained》，中國電力出版社
[美]Robert C. Martin，《敏捷式軟體開發 (Agile Software Development)－原則、模式與實踐》，清華大學出版社
[美]Don Box, Chris Sells，《.NET本質論 第1卷：公用語言運行庫》，中國電力出版社

posted on 2004-08-25 16:39 呂震宇 閱讀(10104) 評論(20)  編輯 收藏 引用 網摘 所屬分類: 設計模式

評論# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2004-10-11 09:40 caca 能否舉例說一下"三個角色全部合并"？  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2004-10-11 15:59 呂震宇 @caca

我想三個角色全部合并的UML圖已經足以說明問題。實際應用的例子一時想不好，可以參考《Java與模式》這本書。

合并後的效果感覺象原型模式：

SomeObject s = someObject.Clone();  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2004-12-21 14:21 aierong 看懂了一些
簡單工廠實際上可擴充性不好，沒有實現OCP原則  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2005-02-06 16:23 熊熊 我也覺得簡單工廠和OCP完全是對立的法則，到底該用哪個呢？  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2005-02-06 16:44 呂震宇 簡單原廠模式並不是23種設計模式之一。所以它存在種種問題。但是它是學習其它原廠模式的一個入門。OCP更關鍵。在一些並不複雜的環境下使用簡單原廠模式也完全可以。  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2005-08-01 21:01 東方蜘蛛 還是帶著看UML圖比較好，學習  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2005-11-16 13:47 LSQ 我感覺LightSimpleFactory跟BulbLight、TubeLight之間不存在依賴關係，不應該用帶箭頭的
虛線相連，感覺LightSimpleFactory應該與Light有關聯關係，應該用一根直接連接。
請呂老師答疑，謝謝  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2005-11-16 21:11 呂震宇 @LSQ

注意LightSimpleFactory的Create方法：

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

其中使用了new BulbLight(); new TubeLight();如果沒有依賴關係，如何才能建立這些對象呢？也就是說LightSimpleFactory必須知道BulbLight、TubeLight這兩各類才行，因此有依賴關係。  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-01-16 16:00 Walkdan 很好, Simple Factory最大的好處是把變化集中到了一處。另外，LightSimpleFactory.Create()裡面的依賴關係也可以消除，我的做法是:

1. 聲明構造子 public interface ILightCreator
{
    Light Create();
}

public class BulbLightCreator: ILightCreator
{
    public Light Create()
    {
        return new BulbLight();
    }
}
.2. 註冊構造子 creators.Register("Bulb", new BulbLightCreator());
creators.Register("Tube", new TubeLightCreator());
.

3. Simple Factory中建立對象 public class LightSimpleFactory.Create(string lightType)
{
    ILightCreator creator = creators.Find(lightType);
    return creator.Create();
}

構造子其實就是Factory Method。這樣, 通過註冊構造子，3.中原來的switch()過程被消除，依賴關係隨之解除。其中的Register(), Find()容易理解，方法就不寫了。

新的類型可通過新註冊構造子來實現擴充。當然2中的註冊代碼僅僅是樣本，完全可以放到設定檔中去實現，比如：<lightCreators>
    <add name="Bulb" type="BulbLightCreator,"/>
    <add name="Tube" type="TubeLightCreator,"/>
</lightCreators>

初來乍到，不當之處請多指正。

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# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-03-31 10:20 netx 反射不是更好嗎?  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-04-21 22:39 涼麵 這是在給你講這種模式的應用，好的方法當然有，但在這裡離題了！  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-04-25 09:09 我本善良2 消除了用戶端對產品類的直接依賴也是簡單工廠的優點之一。  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-05-31 13:54 遊戲有協助 感覺簡單工廠和Factory 方法之間的區別不是很大，它們解決的問題都是一樣的，沒有必要分成兩種模式來講吧  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-07-05 09:00 寒塘_鶴影 為每個子類設定一個[屬性]
在C#中用反射去對比屬性與名稱, 消除Factory 方法與子類的依賴關係
另外可以去看看ms 的 講設計模式的視頻  回複  更多評論
  

# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-08-16 20:01 msjqd 簡單工程模式操作簡單,主要是建立一個工廠類(雖然這個工廠類有可能是抽象產品類)進而對有公用介面的類進行集中的管理.優點就是集中管理.缺點就是商務邏輯強的時候,simple factory patten 實現起來就有點困難

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# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2006-09-08 20:10 壯志 明白了一點
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# re: C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern 2007-02-04 10:49 heqing 來遲了.在學校學不到的知識,支援一下!  回複  更多評論
  

# C#設計模式（4）－Simple Factory Pattern [TrackBack] 2007-02-09 14:49 Sean(陳陽) C#設計模式（4）－SimpleFactoryPattern 原廠模式專門負責將大量有共同介面的類執行個體化。原廠模式可以動態決定將哪一個類執行個體化，不必事Crowdsourced Security Testing道每次要執行個體化哪一個類。原廠模式有...  查看原文  回複  更多評論