一、動(dòng)機(jī)（Motivation）

在軟件系統(tǒng)創(chuàng)建過(guò)程中，經(jīng)常面臨著“某個(gè)對(duì)象”的創(chuàng)建工作：由于需求的變化，這個(gè)對(duì)象（的具體實(shí)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(duì)這種變化？如何提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)隔離出“這個(gè)易變對(duì)象”的變化，從而保持系統(tǒng)中“其他依賴(lài)對(duì)象的對(duì)象”不隨著需求改變而改變？

二、意圖（Intent）

定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪一個(gè)類(lèi)。Factory Method使得一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到子類(lèi)。——《設(shè)計(jì)模式》GoF

三、結(jié)構(gòu)（Structure）

四、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(lèi)所具有的基本的操作，任何具體工廠都必須繼承該抽象類(lèi)。
（2）、具體工廠角色（ConcreteCreator）：充當(dāng)具體工廠角色，該類(lèi)必須繼承抽象工廠角色，實(shí)現(xiàn)抽象工廠定義的方法，用來(lái)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(lèi)型所有具有的基本操作，具體產(chǎn)品必須繼承該抽象類(lèi)。
（4）、具體產(chǎn)品角色（ConcreteProduct）：充當(dāng)具體產(chǎn)品角色，實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品類(lèi)對(duì)定義的抽象方法，由具體工廠類(lèi)創(chuàng)建，它們之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

五、工廠方法模式的代碼實(shí)現(xiàn)

【簡(jiǎn)單工廠模式】的問(wèn)題是：如果有新的需求就需要修改工廠類(lèi)里面創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象實(shí)例的那個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)代碼，在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)一個(gè)原則就是哪里有變化，我就封裝哪里。

為了應(yīng)對(duì)改變，我們需要把Car先變成抽象類(lèi)。

public abstract class Car
{
    public abstract void startup();

    public abstract void run();

    public abstract void stop();
}

internal class BenzCar : Car
{
    public override void startup()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Startup!");
    }

    public override void run()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Running!");
    }

    public override void stop()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Stopped!");
    }
}

internal class HondaCar : Car
{
    public override void startup()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Startup!");
    }

    public override void run()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Running!");
    }

    public override void stop()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Stopped!");
    }
}

public abstract class CarFactory
{
    public abstract Car CreatCar();
}

internal class BenzCarFactory : CarFactory
{
    public override Car CreatCar()
    {
        return new BenzCar();
    }
}

internal class HondaCarFactory : CarFactory
{
    public override Car CreatCar()
    {
        return new HondaCar();
    }
}

我們?cè)诳蛻?hù)程序使用的時(shí)候，把所有的Car都換成抽象的AbstractCar，這樣客戶(hù)程序就不需要了解具體測(cè)試的是哪個(gè)Car了。客戶(hù)程序如下：

internal class CarTestFrameWork
{
    public void DoTest(CarFactory carFactory)
    {
        Car car = carFactory.CreatCar();
        car.startup();
        car.run();
        car.stop();
    }
}

在應(yīng)用程序調(diào)用的時(shí)候，傳入客戶(hù)程序的工廠應(yīng)該是具體的HongqiCarFactory工廠。當(dāng)想換具體Car的時(shí)候，只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的Car繼承自AbstractCar，并新建一個(gè)具體CarFactory工廠繼承自抽象CarFactory。然后在具體的應(yīng)用中把具體的Car工廠參數(shù)修改即可。當(dāng)然，完全可以讓具體應(yīng)用的代碼也不用修改，把變化轉(zhuǎn)嫁到配置文件中去。

internal class Test
{
    public static void Main()
    {
        CarTestFrameWork cf = new CarTestFrameWork();
        cf.DoTest(new BenzCarFactory());
        cf.DoTest(new HondaCarFactory());
    }
}

六、Factory Method模式的幾個(gè)要點(diǎn)

Factory Method模式主要用于隔離類(lèi)對(duì)象的使用者和具體類(lèi)型之間的耦合關(guān)系。面對(duì)一個(gè)經(jīng)常變化的具體類(lèi)型，緊耦合關(guān)系會(huì)導(dǎo)致軟件的脆弱。

Factory Method模式通過(guò)面向?qū)ο蟮氖址?，將所要?jiǎng)?chuàng)建的具體對(duì)象工作延遲到子類(lèi)，從而實(shí)現(xiàn)一種擴(kuò)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(gè)對(duì)象”的需求變化；
• AbstractFactory模式解決“系列對(duì)象”的需求變化；
• Builder模式解決“對(duì)象部分”的需求變化；

1、工廠方法模式的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、 在工廠方法中，用戶(hù)只需要知道所要產(chǎn)品的具體工廠，無(wú)須關(guān)系具體的創(chuàng)建過(guò)程，甚至不需要具體產(chǎn)品類(lèi)的類(lèi)名。
（2）、在系統(tǒng)增加新的產(chǎn)品時(shí)，我們只需要添加一個(gè)具體產(chǎn)品類(lèi)和對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)工廠，無(wú)需對(duì)原工廠進(jìn)行任何修改，很好地符合了“開(kāi)閉原則”。

2、工廠方法模式的缺點(diǎn)：

（1）、每次增加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，都需要增加一個(gè)具體類(lèi)和對(duì)象實(shí)現(xiàn)工廠，是的系統(tǒng)中類(lèi)的個(gè)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(shí)也增加了系統(tǒng)具體類(lèi)的依賴(lài)。這并不是什么好事。

3、工廠方法模式使用的場(chǎng)景：

（1）、一個(gè)類(lèi)不知道它所需要的對(duì)象的類(lèi)。在工廠方法模式中，我們不需要具體產(chǎn)品的類(lèi)名，我們只需要知道創(chuàng)建它的具體工廠即可。
（2）、一個(gè)類(lèi)通過(guò)其子類(lèi)來(lái)指定創(chuàng)建那個(gè)對(duì)象。在工廠方法模式中，對(duì)于抽象工廠類(lèi)只需要提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，而由其子類(lèi)來(lái)確定具體要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象，在程序運(yùn)行時(shí)，子類(lèi)對(duì)象將覆蓋父類(lèi)對(duì)象，從而使得系統(tǒng)更容易擴(kuò)展。
（3）、將創(chuàng)建對(duì)象的任務(wù)委托給多個(gè)工廠子類(lèi)中的某一個(gè)，客戶(hù)端在使用時(shí)可以無(wú)須關(guān)心是哪一個(gè)工廠子類(lèi)創(chuàng)建產(chǎn)品子類(lèi)，需要時(shí)再動(dòng)態(tài)指定。

七、.NET中實(shí)現(xiàn)了工廠方法的類(lèi)

.NET 類(lèi)庫(kù)中也有很多實(shí)現(xiàn)了工廠方法的類(lèi)，例如Asp.net中，處理程序?qū)ο笫蔷唧w用來(lái)處理請(qǐng)求，當(dāng)我們請(qǐng)求一個(gè)*.aspx的文件時(shí)，此時(shí)會(huì)映射到System.Web.UI.PageHandlerFactory類(lèi)上進(jìn)行處理，而對(duì)*.ashx的請(qǐng)求將映射到System.Web.UI.SimpleHandlerFactory類(lèi)中（這兩個(gè)類(lèi)都是繼承于IHttpHandlerFactory接口的），關(guān)于這點(diǎn)說(shuō)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：

<add path="*.axd" verb="*" type="System.Web.HttpNotFoundHandler" validate="True"/>
<add path="*.aspx" verb="*" type="System.Web.UI.PageHandlerFactory" validate="True"/>
<add path="*.ashx" verb="*" type="System.Web.UI.SimpleHandlerFactory" validate="True"/>

配置文件截圖了一部分，有時(shí)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(shí)現(xiàn)的，如果對(duì)一個(gè)Index.aspx頁(yè)面發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，將會(huì)調(diào)用PageHandlerFactory中GetHandler方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)Index.aspx對(duì)象，它們之間的類(lèi)圖關(guān)系如下：

到此這篇關(guān)于.Net設(shè)計(jì)模式之工廠方法模式（Factory Method）的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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