設計模式學習總結-Factory 方法模式（Factory Method Pattern）

問題：
簡單原廠模式比較適用於事先已經考慮到的可能出現的演算法，來構造工廠類實現，如果需要添加新的類，則就需要改變工廠類了，違反開閉原則，簡單的說，簡單公用適應與業務變化不是很劇烈的情境下如，審批業務，設計時可以判斷到的只有“部門經理審批”，“總裁審批”不會過幾天又要加入“組長審批”，去修改工廠類，相對來說變化不是很劇烈的。

在軟體設計中經常面臨著“某個對象”的建立工作，由於需求的變化，這個對象的具體實現經常面臨著劇烈的變化，但是它卻擁有比較穩定的介面。如果我們使用簡單工廠，這樣會不斷地修改工廠類，應對業務變化，違反開閉原則，另外因為執行個體化產品的判斷邏輯在工廠類中，工廠類會變的越來與臃腫。

定義：
Factory 方法模式又稱為原廠模式，也叫虛擬構造器（Virtual Constructor）模式或者多態原廠模式（Polymorphic Factory）,定義一個使用者建立對象的介面，讓子類決定執行個體化哪一個類，Factory 方法模式使一個類的執行個體化延遲到其子類。

意圖：
定義一個使用者建立對象的公用介面，此介面不負責產品的建立不關心產品執行個體化細節，而是將具體建立工作交給子類去做,這樣做的目的是將類的執行個體化操作延遲到子類中完成，即由子類來決定究竟應該執行個體化（建立）哪一個類，使得Factory 方法模式可以允許系統在不修改工廠角色的情況下引進新產品。

參與者：
•抽象工廠（Creator）角色：
是Factory 方法模式的核心，聲明Factory 方法（FactoryMethod），返回一個產品。任何在模式中建立的對象的工廠類必須實現這個介面。
•具體工廠（Concrete Creator）角色：
這是實現抽象工廠介面的具體工廠類，包含與應用程式密切相關的邏輯，由客戶調用，返回一個產品的執行個體 。
•抽象產品（Product）角色：
Factory 方法模式所建立的對象產品的抽象類別型。
•具體產品（Concrete Product）角色：
這個角色實現了抽象產品角色所定義的介面。某具體產品有專門的具體工廠建立，它們之間往往一一對應。

UML圖：

 

執行個體說明：

諾基亞手機工廠
比如Nokia手機工廠，現在只生產N8,N9兩款手機，如果以後生產N10手機可以不修改現有的生產邏輯可以使用Factory 方法，根據不同生產工廠（N8生產車間,N9

生產車間）建立不同的Nokia手機,而且容易加入新型號手機的生產（不修改現有系統）。uml圖如下：

 
代碼：      

    /// <summary>
    /// 手機介面
    /// </summary>
    public interface INokiaPhone
    {
        string GetPhoneName();            
    }
    /// <summary>
    /// N8手機具體類
    /// </summary>
    public class N8Phone : INokiaPhone
    {
        public string GetPhoneName()
        {
            return "我是N8";
        }
    }
    /// <summary>
    /// N9手機具體類
    /// </summary>
    public class N9Phone : INokiaPhone
    {
        public string GetPhoneName()
        {
            return "我是N9";
        }
    }
    /// <summary>
    /// 手機抽象工廠類
    /// </summary>
    public interface IPhoneFactory
    {
        INokiaPhone CreateNokiaPhone();
    }
    /// <summary>
    /// N8手機工廠
    /// </summary>
    public class NokiaN8Factory : IPhoneFactory
    {
        public INokiaPhone CreateNokiaPhone()
        {
            return new N8Phone();
        }
    }
    /// <summary>
    /// N9手機工廠
    /// </summary>
    public class NokiaN9Factory : IPhoneFactory
    {
        public INokiaPhone CreateNokiaPhone()
        {
            return new N9Phone();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 用戶端類
    /// </summary>
    class Program
    {
        void CreatePhone()
        {
            IPhoneFactory factory = new NokiaN8Factory();
            INokiaPhone phone = factory.CreateNokiaPhone();
            phone.GetPhoneName();
        }
    }

 

優點：

•建立一個具體產品的細節完全封裝在具體工廠內部，符合高內聚，低耦合
•在系統中加入新產品時，無需修改抽象工廠和抽象產品提供的介面,符合開閉原則，大大提高系統擴充性

缺點：

•每加入一種新產品都要，建立一個產品的工廠（方法）
•Factory模式僅僅局限於一類類（就是說Product是一類，有一個共同的基類），沒辦法為不同類的類提供一個對象建立的介面

應用情景：
•當一個類需要調用另一個類，但是並不（需要）知道具體要執行個體化哪一個具體的子類，希望由它的子類來指定它所建立的對象的時候。這裡的意思為：假設我們在類A中要使用到類B，B是一個抽象父類，在A中並不知道具體要執行個體化那一個B的子類，但是在類A的子類D中是可以知道的。在A中我們沒有辦法直接使用類似於new ×××的語句，因為根本就不知道×××是什麼。

•簡單原廠模式無法應對業務變化的時候。