Intro

設(shè)計模式中有幾個工廠模式，聊一聊這幾個工廠模式的各自用法和使用示例，工廠模式包含簡單工廠，抽象工廠，工廠方法，這些均屬于創(chuàng)建型模式，
所謂創(chuàng)建型模式，就是說這幾個設(shè)計模式是用來創(chuàng)建對象的。

簡單工廠

首先來說一說，最簡單的簡單工廠

簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實例

嚴(yán)格的來說，簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式，但不屬于23種 GOF 設(shè)計模式之一。因為每次要新增類型的時候必須修改工廠內(nèi)部代碼，不符合開閉原則。

來看一個例子：

public class OperationFactory
{
    public static Operation CreateOperation(string operate)
    {
        Operation operation = null;
        switch (operate)
        {
            case "+":
                operation = new OperationAdd();
                break;

            case "-":
                operation = new OpertaionSub();
                break;

            case "*":
                operation = new OperationMul();
                break;

            case "/":
                operation = new OperationDiv();
                break;
        }
        return operation;
    }
}

這是一個簡單的計算器的示例，支持簡單的加減乘除操作，如果要增加一個操作的話就必須要有增加一個 switch ... case 分支，需要修改 CreateOperation 方法不能滿足對擴(kuò)展開放對修改關(guān)閉的開閉原則，所以普遍地認(rèn)為簡單工廠不屬于設(shè)計模式之一，但是我覺得有時候簡單的業(yè)務(wù)處理用簡單工廠還是比較方便的。

抽象工廠

抽象工廠模式，提供一系列相關(guān)或相互依賴對象的接口，而無需指定他們具體的類。

實現(xiàn)抽象工作模式所需要的組件，主要部分：

• 抽象工廠/抽象產(chǎn)品

• 具體工廠1/具體產(chǎn)品1

• 具體工廠2/具體產(chǎn)品2

• ...

在客戶端根據(jù)不同的配置選擇不同的工廠，例如根據(jù)配置的數(shù)據(jù)庫類型的不同選擇使用 Access 數(shù)據(jù)庫倉儲的工廠還是使用 SqlServer 數(shù)據(jù)庫的倉儲工廠

示例：

IDbFactory factory = new AccessFactory();
var userRepo = factory.CreateUserRepo();
userRepo.Insert(null);
var departmentRepo = factory.CreateDepartmentRepo();

factory = new SqlServerFactory();
userRepo = factory.CreateUserRepo();
userRepo.Insert(null);

工廠方法

工廠方法模式（Factory Method）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。工廠方法使一個類的實例化延遲到子類。

工廠方法模式實現(xiàn)時，客戶端需要決定實例化哪一個工廠來實現(xiàn)客戶端的操作，也會存在著選擇判斷的問題，不過和簡單工廠相比，簡單工廠的選擇判斷是在工廠內(nèi)部，而工廠方法則將選擇判斷轉(zhuǎn)移到了客戶端。

示例：

ILeifengFactory factory = new UndergraduteFactory();
var studentLeifeng = factory.CreateLeifeng();
studentLeifeng.BuyRice();

factory = new VolunteerFactory();
var leifeng1 = factory.CreateLeifeng();
leifeng1.Sweep();

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工廠模式的作用無外乎下面這四個。這也是判斷要不要使用工廠模式的最本質(zhì)的參考標(biāo)準(zhǔn)。

• 封裝變化：創(chuàng)建邏輯有可能變化，封裝成工廠類之后，創(chuàng)建邏輯的變更對調(diào)用者透明。

• 代碼復(fù)用：創(chuàng)建代碼抽離到獨立的工廠類之后可以復(fù)用。

• 隔離復(fù)雜性：封裝復(fù)雜的創(chuàng)建邏輯，調(diào)用者無需了解如何創(chuàng)建對象。

• 控制復(fù)雜度：將創(chuàng)建代碼抽離出來，讓原本的函數(shù)或類職責(zé)更單一，代碼更簡潔。

工廠方法和抽象工廠的區(qū)別

工廠方法模式：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
抽象工廠模式：為創(chuàng)建一組相關(guān)或相互依賴的對象提供一個接口，而且無需指定他們的具體類
區(qū)別在于產(chǎn)品，如果產(chǎn)品單一，最合適用工廠模式，但是如果有多個業(yè)務(wù)品種、業(yè)務(wù)分類時，通過抽象工廠模式產(chǎn)生需要的對象是一種非常好的解決方式。再通俗深化理解下：工廠模式針對的是一個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu) ，抽象工廠模式針對的是面向多個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)的。

抽象工廠關(guān)鍵在于產(chǎn)品之間的抽象關(guān)系，所以一般至少要兩個產(chǎn)品；工廠方法在于生成產(chǎn)品，不關(guān)注產(chǎn)品間的關(guān)系，所以可以只生成一個產(chǎn)品。

抽象工廠更像一個復(fù)雜版本的策略模式，策略模式通過更換策略來改變處理方式或者結(jié)果；而抽象工廠的客戶端，通過更換工廠而改變結(jié)果。

工廠方法目的是生產(chǎn)產(chǎn)品，所以能看到產(chǎn)品，而且還要使用產(chǎn)品。當(dāng)然，如果產(chǎn)品在創(chuàng)建者內(nèi)部使用，那么工廠方法就是為了完善創(chuàng)建者，從而可以使用創(chuàng)建者。另外創(chuàng)建者本身是不能更換所生產(chǎn)產(chǎn)品的。

抽象工廠的工廠是類；工廠方法的工廠是方法。抽象工廠的工廠類就做一件事情生產(chǎn)產(chǎn)品。生產(chǎn)的產(chǎn)品給客戶端使用，絕不給自己用。工廠方法生產(chǎn)產(chǎn)品，可以給系統(tǒng)用，可以給客戶端用，也可以自己這個類使用。自己這個類除了這個工廠方法外，還可以有其他功能性的方法。

選擇的優(yōu)化

簡單工廠因為選擇是在工廠內(nèi)部的，不符合開閉原則，抽象工廠和工廠方法是將選擇權(quán)交給客戶端，由客戶端根據(jù)需要自己決定要實例化的工廠。
在實際應(yīng)用的時候大部分情況是只會使用一種工廠，這種情況我們一般可以借助反射+配置來優(yōu)化選擇，如果使用依賴注入，可以直接注入需要的服務(wù)即可。

使用反射+配置優(yōu)化

private static readonly string AssemblyName = "AbstractFactoryPattern";
private static readonly string DbName = ConfigurationHelper.AppSetting("DbName");

public static IUserRepo CreateUserRepo()
{
    return (IUserRepo)typeof(DataAccess).Assembly.CreateInstance($"{AssemblyName}.{DbName}UserRepo");
}

public static IDepartmentRepo CreateDepartmentRepo()
{
    return (IDepartmentRepo)typeof(DataAccess).Assembly.CreateInstance($"{AssemblyName}.{DbName}DepartmentRepo");
}

使用依賴注入

依賴注入可以使得我們的代碼變得更加良好，擴(kuò)展性更強(qiáng)。

// 依賴注入
var builder = new ContainerBuilder();
builder.RegisterType<VolunteerFactory>().As<ILeifengFactory>();
builder.RegisterType<SqlServerFactory>().As<IDbFactory>();
var container = builder.Build();

var leifengFactory = container.Resolve<ILeifengFactory>();
var volunteer = leifengFactory.CreateLeifeng();
volunteer.Wash();

var dbFactory = container.Resolve<IDbFactory>();
dbFactory.CreateDepartmentRepo().CreateDepartment(null);

Reference

• https://github.com/WeihanLi/DesignPatterns/blob/master/CreatePattern/SimpleFactoryPattern

• https://github.com/WeihanLi/DesignPatterns/tree/master/CreatePattern/AbstractFactoryPattern

• https://github.com/WeihanLi/DesignPatterns/blob/master/CreatePattern/FactoryMethodPattern