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C#设计模式学习笔记：简单工厂模式(工厂方法模式前奏篇)
本笔记摘抄自：https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7551373.html，记录一下学习过程以备后续查用。
一、引言
简单工厂模式并不属于GoF23里面的设计模式，其实它属于一个过渡的模式，这个模式是为了引出下一篇要讲的模式：工厂模式。
二、简单工厂模式的介绍
无论是简单工厂还是复杂工厂，首先它们都是工厂，工厂是干什么的呢？ 在现实生活中的工厂是负责生产产品的。比如我们要吃饼干不用自己做，去超
市买就好了，因为有工厂已经把饼干生产好了。生产是工厂的任务，买来吃是我们自己的事，两者互不干涉，挺好。
那么在面向对象的软件设计中提到的工厂是什么意思呢？既然也叫工厂，那肯定也是生产产品的，只不过这个产品是一个对象的实例。在软件设计中，
工厂的概念就是指可以生产某个类型对象实例的一个类型。
有了工厂，如果我们要使用某个类型的实例，就直接告诉工厂就行了，它会提供给我们想要的实例对象。而具体工厂是怎么生产的不用我们管，这样我
们也省事了，这就是解耦。在平常编程中，当使用”new”关键字创建一个对象时，该类就依赖于这个对象，因此它们之间的耦合度比较高。当需求变化时，
我们就不得不去修改此类的源码。此时我们可以运用面向对象（OOP）很重要的原则去解决这一类的问题，就是封装变化点。既然要封装改变点，自然也
就要找到变化的代码，然后把变化的代码用类来封装，这样的一种思路也就是我们简单工厂模式的实现方式了。
下面通过一个现实生活中的例子来引出简单工厂模式：
生活中，假如自己在家做饭吃，除了要买菜、洗菜、烧菜外，还有烦人的洗碗、刷锅等。而假如我们去外面吃饭的话，就完全没有上述这些麻烦，只需
要到餐馆点菜付款就可以了，其它的事全部由餐馆搞定，此时餐馆就充当简单工厂的角色。
下面让我们看看现实生活中的例子用代码是怎样来表现的？
2.1、自己做饭的情况
class Program
{
/// <summary>
/// 简单工厂模式：菜抽象类
/// </summary>
public abstract class Food
{
//输出点了什么菜
public abstract void Print();
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：西红柿炒鸡蛋
/// </summary>
public class TomatoesWithEggs : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋。");
}
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：土豆肉丝
/// </summary>
public class PotatosWithShreddedPork : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份土豆肉丝。");
}
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：自己做饭的情况
/// 没有简单工厂，自个儿想吃什么菜只能自己炒。
/// </summary>
public class Oneself
{
/// <summary>
/// 烧菜方法
/// </summary>
/// <param name="dishName">菜名</param>
/// <returns></returns>
public Food Cook(string dishName)
{
Food food = null;
if (dishName.Equals("西红柿炒蛋"))
{
food = new TomatoesWithEggs();
}
else if (dishName.Equals("土豆肉丝"))
{
food = new PotatosWithShreddedPork();
}
return food;
}
}
static void Main(string[] args)
{
#region 简单工厂模式：自己做饭的情况
Oneself oneself = new Oneself();
var food = oneself.Cook("西红柿炒蛋");
food.Print();
Console.Read();
#endregion
}
}
运行结果如下：
2.2、外出就餐的情况
有了餐馆（也就是简单工厂）之后，我们就可以把这些操作交给餐馆去做，此时消费者（也就是我们）对菜（也就是具体对象）的依赖关系从直接变成
间接的，这样就实现了面向对象的另一个原则——降低对象之间的耦合度。
class Program
{
/// <summary>
/// 简单工厂模式：菜抽象类
/// </summary>
public abstract class Food
{
//输出点了什么菜
public abstract void Print();
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：西红柿炒鸡蛋
/// </summary>
public class TomatoesWithEggs : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋。");
}
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：土豆肉丝
/// </summary>
public class PotatosWithShreddedPork : Food
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("一份土豆肉丝。");
}
}
/// <summary>
/// 简单工厂模式：简单工厂类，负责烧菜。
/// </summary>
public static class FoodSimpleFactory
{
public static Food CreateFood(string dishName)
{
Food food = null;
if (dishName.Equals("土豆肉丝"))
{
food = new PotatosWithShreddedPork();
}
else if (dishName.Equals("西红柿炒蛋"))
{
food = new TomatoesWithEggs();
}
return food;
}
}
static void Main(string[] args)
{
#region 简单工厂模式：外出就餐的情况
//顾客充当客户端，负责调用简单工厂来生产对象。即客户点菜，厨师（相当于简单工厂）负责烧菜(生产的对象)。
//客户点一份西红柿炒蛋
Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood("西红柿炒蛋");
food1.Print();
//客户点一份土豆肉丝
Food food2 = FoodSimpleFactory.CreateFood("土豆肉丝");
food2.Print();
Console.Read();
#endregion
}
}
运行结果如下：
简单工厂模式在很多时候可以叫做静态工厂模式（因为工厂类都定义了一个静态方法），由一个工厂类根据传入的参数决定创建出哪一种产品类的实例
（通俗点表达：通过客户下的订单来负责烧那道菜）。
三、优点与缺点
看完简单工厂模式的实现之后，很多人肯定会有这样的疑惑--我们只是把变化的代码移到了工厂类中罢了，好像没有其它的变化了。如果客户想吃其它
菜时，此时我们还是需要修改工厂类中的方法，也就是多加case语句（没应用简单工厂模式之前，修改的是客户类）。我首先要说：大家想的很对，每种
设计模式只会解决一种问题，它们有自己的使用场景，没有一种模式可以解决所有问题，这个就是简单工厂模式的缺点所在（这个缺点后面介绍的工厂方
法模式可以很好地解决）。
3.1、简单工厂模式的优点
1）简单工厂模式解决了客户端直接依赖于具体对象的问题。客户端可以消除直接创建对象的责任，而仅仅是消费产品。
2）简单工厂模式实现了对责任的分割，也起到了代码复用的作用，因为之前的实现（自己做饭的情况）中，换了一个人同样要去在自己的类中实现做
菜的方法，然后有了简单工厂之后，去餐馆吃饭的所有人都不用那么麻烦了，只需要负责消费就可以了，此时简单工厂的烧菜方法就让所有客户共用了。
3.2、简单工厂模式的缺点
1）工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都会受到影响（通俗地意思就是：一旦餐馆没饭或者关门了，很多不愿意做饭的人就
没饭吃了）。
2）系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，这样就会造成工厂逻辑过于复杂。
3.3、简单工厂的使用场景
1）当工厂类负责创建的对象比较少时可以考虑使用简单工厂模式。
2）客户如果只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象的逻辑不关心时可以考虑使用简单工厂模式。
四、.NET中简单工厂模式的实现
.NET中System.Text.Encoding类就实现了简单工厂模式，该类中的GetEncoding(int codepage)就是工厂方法，具体的代码可以通过Reflector反编译工具
进行查看。
.NET中Encoding的UML图为：
Encoding类中实现的简单工厂模式是简单工厂模式的一种演变，此时简单工厂类由抽象产品角色扮演，然而.NET中Encoding类是如何解决简单工厂模式
中存在的问题的呢（即如果新添加一种编码怎么办）？在GetEncoding方法里的switch函数有如下代码：
switch (codepage)
{
.......
default:
unicode = GetEncodingCodePage(codepage);
if (unicode == null)
{
unicode = GetEncodingRare(codepage); //当编码很少见时
}
break;
......
}
在GetEncodingRare方法里有一些不常用编码的实例化代码，微软正式通过这个方法来解决新增加一种编码的问题。（其实也就是列出所有可能的编码情
况），微软之所以以这样的方式来解决这个问题，可能是由于现在编码已经稳定了，添加新编码的可能性比较低，所以在.NET 4.5仍然未改动这部分代码。
五、总结
说起简单工厂，其实是一个很容易的工厂，可能很多人可能有意或者无意的使用过模式。模式不要太关注实现细节，要关注模式得出的原因及分析问题的
方法。我们一定要好好的记住面向对象的设计原则，然后好好的体会模式之美，理解就会更多一些。
