C#中怎么實現(xiàn)工廠方法模式

C#中怎么實現(xiàn)工廠方法模式，針對這個問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

工廠方法模式的胡介紹

      2.1、動機（Motivate）

           在軟件系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，經(jīng)常面臨著“某個對象”的創(chuàng)建工作：由于需求的變化，這個對象（的具體實現(xiàn)）經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是它卻擁有比較穩(wěn)定的接口。

　　    如何應(yīng)對這種變化？如何提供一種“封裝機制”來隔離出“這個易變對象”的變化，從而保持系統(tǒng)中“其他依賴對象的對象”不隨著需求改變而改變？

      2.2、意圖（Intent）

          定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。Factory Method使得一個類的實例化延遲到子類。                                        --《設(shè)計模式》GoF

      2.3、結(jié)構(gòu)圖（Structure）

           

     2.4、模式的組成

          可以看出，在工廠方法模式的結(jié)構(gòu)圖有以下角色：

          （1）、抽象工廠角色（Creator）: 充當(dāng)抽象工廠角色，定義工廠類所具有的基本的操作，任何具體工廠都必須繼承該抽象類。

          （2）、具體工廠角色（ConcreteCreator）：充當(dāng)具體工廠角色，該類必須繼承抽象工廠角色，實現(xiàn)抽象工廠定義的方法，用來創(chuàng)建具體產(chǎn)品。

          （3）、抽象產(chǎn)品角色（Product）：充當(dāng)抽象產(chǎn)品角色，定義了產(chǎn)品類型所有具有的基本操作，具體產(chǎn)品必須繼承該抽象類。

          （4）、具體產(chǎn)品角色（ConcreteProduct）：充當(dāng)具體產(chǎn)品角色，實現(xiàn)抽象產(chǎn)品類對定義的抽象方法，由具體工廠類創(chuàng)建，它們之間有一一對應(yīng)的關(guān)系。

     2.5、工廠方法模式的代碼實現(xiàn)

         【簡單工廠模式】的問題是：如果有新的需求就需要修改工廠類里面創(chuàng)建產(chǎn)品對象實例的那個方法的實現(xiàn)代碼，在面向?qū)ο笤O(shè)計一個原則就是哪里有變化，我就封裝哪里。還有另外兩個大的原則，其一是：面向抽象編程，細(xì)節(jié)和高層實現(xiàn)都要依賴抽象，第二個原則是：多組合，少繼承。這三個原則是最根本的原則，學(xué)習(xí)設(shè)計模式必須以這三個原則為基點，否則都是枉然。根據(jù)這三大原則又衍生出來6個具體的原則，分別是【單一職責(zé)原則】，【里氏替換原則】，【依賴倒置原則】，【接口隔離原則】、【迪米特法則】和【開閉原則】，既然工廠類有變化，我們就封裝它，面向抽象編程，我們先抽象出一個工廠基類，然后，每個需求就實現(xiàn)一個具體的工廠類，這樣我們就符合了【開閉原則OCP】，讓一個工廠生產(chǎn)一款產(chǎn)品，并一一對應(yīng)。我們把具體產(chǎn)品的創(chuàng)建推遲到子類中，此時工廠類（這類是基類了）不再負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而只是給出具體工廠必須實現(xiàn)的接口，這樣工廠方法模式就可以允許系統(tǒng)不修改工廠類邏輯的情況下來添加新產(chǎn)品，這樣也就克服了簡單工廠模式中缺點。下面就是工廠方法模式的實現(xiàn)代碼：

    在【工廠方法模式】中，我們同樣也把汽車的類抽象出來一個抽象的基類，這里正好符合了【面向抽象編程】，客戶端在使用的時候不會依賴具體的什么汽車。使用工廠方法實現(xiàn)的系統(tǒng)，如果系統(tǒng)需要添加新產(chǎn)品時，我們可以利用多態(tài)性來完成系統(tǒng)的擴展，對于抽象工廠類和具體工廠中的代碼都不需要做任何改動。例如，我們想增加一輛奔馳車，我們只需從Car抽象類下繼承一個BenChiCar類，同時在從Factory抽象基類下繼承一個“奔馳”的工廠類BenChinaCarFactory就可以了，這樣擴展符合OCP的原則。具體代碼為：

三、Factory Method模式的幾個要點

　　Factory Method模式主要用于隔離類對象的使用者和具體類型之間的耦合關(guān)系。面對一個經(jīng)常變化的具體類型，緊耦合關(guān)系會導(dǎo)致軟件的脆弱。

　　Factory Method模式通過面向?qū)ο蟮氖址ǎ瑢⑺獎?chuàng)建的具體對象工作延遲到子類，從而實現(xiàn)一種擴展（而非更改）的策略，較好地解決了這種緊耦合關(guān)系。

      Factory Method模式解決“單個對象”的需求變化；

      AbstractFactory模式解決“系列對象”的需求變化；

      Builder模式解決“對象部分”的需求變化；

        3.1】、工廠方法模式的優(yōu)點：

           （1）、 在工廠方法中，用戶只需要知道所要產(chǎn)品的具體工廠，無須關(guān)系具體的創(chuàng)建過程，甚至不需要具體產(chǎn)品類的類名。

           （2）、在系統(tǒng)增加新的產(chǎn)品時，我們只需要添加一個具體產(chǎn)品類和對應(yīng)的實現(xiàn)工廠，無需對原工廠進(jìn)行任何修改，很好地符合了“開閉原則”。

        3.2】、工廠方法模式的缺點：

           （1）、每次增加一個產(chǎn)品時，都需要增加一個具體類和對象實現(xiàn)工廠，是的系統(tǒng)中類的個數(shù)成倍增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時也增加了系統(tǒng)具體類的依賴。這并不是什么好事。

        3.3】、工廠方法模式使用的場景：

            （1）、一個類不知道它所需要的對象的類。在工廠方法模式中，我們不需要具體產(chǎn)品的類名，我們只需要知道創(chuàng)建它的具體工廠即可。

            （2）、一個類通過其子類來指定創(chuàng)建那個對象。在工廠方法模式中，對于抽象工廠類只需要提供一個創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，而由其子類來確定具體要創(chuàng)建的對象，在程序運行時，子類對象將覆蓋父類對象，從而使得系統(tǒng)更容易擴展。

            （3）、將創(chuàng)建對象的任務(wù)委托給多個工廠子類中的某一個，客戶端在使用時可以無須關(guān)心是哪一個工廠子類創(chuàng)建產(chǎn)品子類，需要時再動態(tài)指定。

四、.NET中實現(xiàn)了工廠方法的類

.NET 類庫中也有很多實現(xiàn)了工廠方法的類，例如Asp.net中，處理程序?qū)ο笫蔷唧w用來處理請求，當(dāng)我們請求一個*.aspx的文件時，此時會映射到System.Web.UI.PageHandlerFactory類上進(jìn)行處理，而對*.ashx的請求將映射到System.Web.UI.SimpleHandlerFactory類中（這兩個類都是繼承于IHttpHandlerFactory接口的），關(guān)于這點說明我們可以在“C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\Config\Web.Config”文件中找到相關(guān)定義，具體定義如下：

配置文件截圖了一部分，有時間大家可以自己去研究一下。
下面我們就具體看下工廠方法模式在Asp.net中是如何實現(xiàn)的，如果對一個Index.aspx頁面發(fā)出請求時，將會調(diào)用PageHandlerFactory中GetHandler方法來創(chuàng)建一個Index.aspx對象，它們之間的類圖關(guān)系如下：

關(guān)于C#中怎么實現(xiàn)工廠方法模式問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。