本文主要是介绍工厂三姐妹——工厂方法模式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
简单工厂模式虽然简单，但存在一个很严重的问题。当系统中需要引入新产品时，由于静态工厂方法通过所传入参数的不同来创建不同的产品，这必定要修改工厂类的源代码，将违背“开闭原则”，如何实现增加新产品而不影响已有代码？工厂方法模式应运而生~
概念
定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化，工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式(Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式或多态工厂模式。
在工厂方法模式结构图中包含如下几个角色：
● Product（抽象产品）：它是定义产品的接口，是工厂方法模式所创建对象的超类型，也就是产品对象的公共父类。
● ConcreteProduct（具体产品）：它实现了抽象产品接口，某种类型的具体产品由专门的具体工厂创建，具体工厂和具体产品之间一一对应。
● Factory（抽象工厂）：在抽象工厂类中，声明了工厂方法(Factory Method)，用于返回一个产品。抽象工厂是工厂方法模式的核心，所有创建对象的工厂类都必须实现该接口。
● ConcreteFactory（具体工厂）：它是抽象工厂类的子类，实现了抽象工厂中定义的工厂方法，并可由客户端调用，返回一个具体产品类的实例。
代码展示
课本上的例子是大学生学雷锋做好事，照顾孤寡老人
<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">//雷锋类
class LeiFeng
{
public void Sweep()
{
Console.WriteLine("扫地");
}
public void Wash()
{
Console.WriteLine("洗衣");
}
public void BuyRice()
{
Console.WriteLine("买米");
}
}
//学雷锋的大学生类
class Undergraduate:LeiFeng
{
}
//社区志愿者类
class Volunteer:LeiFeng
{
}
//简单雷锋工厂
class SimpleFactory
{
public static LeiFeng CreateLeiFeng(string type)
{
LeiFeng result = null;
switch (type)
{
case "学雷锋的大学生":
result = new Undergraduate();
break;
case "社区志愿者":
result = new Volunteer();
break;
}
return result;
}
}
//雷锋工厂
interface IFactory
{
LeiFeng CreateLeiFeng();
}
//学雷锋的大学生工厂
class UndergraduateFactory:IFactory
{
public LeiFeng CreateLeiFeng()
{
return new Undergraduate();
}
}
//社区志愿者工厂
class VolunteerFactory:IFactory
{
public LeiFeng CreateLeiFeng()
{
return new Volunteer();
}
}
</span>客户端代码
<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">class Program{static void Main(string[] args){//基本方式：薛磊风代表大学生学习雷锋LeiFeng xueleifeng = new Undergraduate();xueleifeng.BuyRice();xueleifeng.Sweep();xueleifeng.Wash();LeiFeng student1 = new Undergraduate();student1 .BuyRice ();LeiFeng student2 = new Undergraduate();student2.Sweep();LeiFeng student3 = new Undergraduate();student3.Wash();//工厂方法模式IFactory factory = new UndergraduateFactory();LeiFeng student = factory.CreateLeiFeng();student.BuyRice();student.Sweep();student.Wash();}}</span>结合代码看图说话
结合代码和结构图我们会发现，大家做的事情是一样的——学雷锋，但是学雷锋这件事的执行者的身份却是不同的，一类是大学生，一类是社区志愿者。所以，当我们需要其他身份的人来做这件事的时候，只需要添加相应的工厂和类即可，有一种打包后成对组合添加的感觉，这样就不会影响已有的类了，大家共用雷锋工厂这个接口达到自己做好事的目的～
小结
1. 主要优点
工厂方法模式的主要优点如下：
(1) 在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。
(2) 基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
(3) 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。
2. 主要缺点
工厂方法模式的主要缺点如下：
(1) 在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
(2) 由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。
3. 适用场景
在以下情况下可以考虑使用工厂方法模式：
(1) 客户端不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中，客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
(2) 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象。在工厂方法模式中，对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口，而由其子类来确定具体要创建的对象，利用面向对象的多态性和里氏代换原则，在程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。
我的理解
这篇关于工厂三姐妹——工厂方法模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
