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設計樣式之簡單工廠樣式

簡單工廠樣式,需要說明的是,它並不屬於GOF 23種設計樣式中的一種。但它卻豐富了工廠樣式家族,因為其簡單的思想和使用方式,也有很廣泛的使用

簡單工廠樣式又稱為靜態工廠樣式,它用來確定創建哪一種物件的實體。這種樣式應該說是最簡單最實用的工廠樣式了,它將外界創建物件的邏輯收集起來,做到了對外界隔離物件的創建邏輯的目的,使外面完全的成為了物件實體的使用者,明確了職責。

不過這種樣式也有著非常明顯是的缺點,工廠類中集中了所有物件實體的創建邏輯,造成了功能的高內聚;另外在擴展方面,如果需要添加新的類,就需要改變工廠類。隨著系統功能的增多,工廠類也會變得很臃腫。

使用註意

  • 儘量不要用於創建太多的物件,因為這樣會把業務邏輯變得複雜,也會讓系統耦合度變高,很容易造成全域性性的影響
  • 客戶端只關心獲取物件,而不關心物件的創建細節的時候

另外簡單工廠樣式與策略者樣式在結構上也非常的相似,在某些場景兩者幾乎可以互換。但是需要強調的是,簡單工廠樣式處理的是物件的獲取,策略者樣式處理的是演算法及其行為的抽象。

該樣式中包含的角色及其職責

  • 工廠(Factory)角色 :簡單工廠樣式的核心,它負責實現創建所有實體的內部邏輯。工廠類可以被外界直接呼叫,創建所需的產品物件。
  • 抽象產品(Product)角色 :簡單工廠樣式所創建的所有物件的父類,它負責描述所有實體所共有的公共接口。
  • 具體產品(Concrete Product)角色:是簡單工廠樣式的創建標的,所有創建的物件都是充當這個角色的某個具體類的實體。

以下為簡單工廠的UML類圖

  

下麵將展示一個簡單的計算器列子,使用了抽象類,是因為抽象類比接口可以更好地表達實體物件的內容

先來看一下這個實體的類圖,Calulator為計算器加減乘除的抽象類,目前只提供了一個方法就是計算算術結果,SimpleFactory類專用於用於生產加減乘除實體的物件

以下為具體的代碼

 1    public abstract class Calculator
 2     {
 3         public abstract int Operate(int a,int b);
 4     }
 5 
 6     public class Minus: Calculator
 7     {
 8         public override int Operate(int a, int b)
 9         {
10             return a- b;
11         }
12     }
13 
14     public class Plus : Calculator
15     {
16         public override int Operate(int a, int b)
17         {
18             return a + b;
19         }
20     }
21 
22     public class Multiply : Calculator
23     {
24         public override int Operate(int a, int b)
25         {
26             return a * b;
27         }
28     }
29 
30     public class Divide : Calculator
31     {
32         public override int Operate(int a, int b)
33         {
34             if(b==0) throw new ArgumentException("除數不能為0");
35             return a / b;
36         }
37     }

這裡是工廠化處理

 1     public class SimpleFactory
 2     {
 3         public Calculator GetOperation(string operatorName)
 4         {
 5             switch (operatorName)
 6             {
 7                 case "Minus":
 8                     return new Minus();
 9 
10                 case "Plus":
11                     return new Plus();
12 
13                 case "Multiply":
14                     return new Multiply();
15 
16                 case "Divide":
17                     return new Divide();
18                 
19                 default:
20                     throw new Exception("當前未提供此計算方式");
21             }
22         }
23     }

呼叫

 1   class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
 6 
 7             Dictionary<string,string> optionsDictionary = new Dictionary<string, string>
 8             {
 9                 { "A","Plus"},
10                 { "B","Minus"},
11                 { "C","Multiply"},
12                 { "D","Divide"},
13             };
14 
15             string readOptions = string.Empty;
16 
17 
18             do
19             {
20                 foreach (KeyValuePair<string, string> keyValuePair in optionsDictionary)
21                 {
22                     Console.WriteLine(keyValuePair.Key+""+keyValuePair.Value);
23                 }
24 
25                 Console.WriteLine("請輸入A、B、C、D確定計算方式");
26                 string option = Console.ReadLine();
27                 if (!optionsDictionary.ContainsKey(option))
28                 {
29                     throw new Exception("當前未提供此計算方式");
30                 }
31 
32                 Console.WriteLine("請輸入第一個數");
33                 int a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
34                 Console.WriteLine("請輸入第二個數");
35                 int b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
36 
37                 Calculator calculator = simpleFactory.GetOperation(optionsDictionary[option]);
38                 Console.WriteLine("當前結果是:"+calculator.Operate(a, b));
39 
40                 Console.WriteLine("繼續請按Y");
41 
42                 readOptions = Console.ReadLine();
43 
44             } while (readOptions == "Y");
45         }
46     }

 下麵是輸出結果

 1 A、Plus
 2 B、Minus
 3 C、Multiply
 4 D、Divide
 5 請輸入A、B、C、D確定計算方式
 6 A
 7 請輸入第一個數
 8 1
 9 請輸入第二個數
10 5
11 當前結果是:6
12 繼續請按Y
13 Y
14 A、Plus
15 B、Minus
16 C、Multiply
17 D、Divide
18 請輸入A、B、C、D確定計算方式
19 C
20 請輸入第一個數
21 9
22 請輸入第二個數
23 2
24 當前結果是:18
25 繼續請按Y

 

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