工厂模式(Factory Method)学习笔记

工厂方法（Factory Method）模式是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但将实际创建对象的工作推迟到子类中进行。这使得在不指定具体类的情况下创建对象成为可能，增加了代码的灵活性和可扩展性。 hmmm生硬的解释可能比较难以理解，换句话说就是把各个子类需要特殊实现的方法和属性分离开，公用的方法和属性则仍然放在Factory里。且当需要增加子类时不需要去修改已有代码。

目的和应用场景

工厂方法模式主要用于以下情况：

当创建对象的逻辑比较复杂时，可以将其封装在一个专门的工厂里。
当需要对创建的对象进行后处理，或者需要使用不同的方法或参数来创建对象时。
当需要增加程序的灵活性和可扩展性，使得新增加的产品类不需要修改已有代码，或者最小化修改。

如何实现

工厂方法模式通常涉及以下几个角色：

产品（Product）：定义工厂方法所创建的对象的接口。
具体产品（Concrete Product）：实现产品接口的具体类。
创建者（Creator）：声明工厂方法，返回一个产品对象。创建者也可以提供工厂方法的默认实现，也就是共通的方法和属性。
具体创建者（Concrete Creator）：重写工厂方法以返回一个具体产品实例。

示例

个软件系统用于管理不同类型的文档。在这个系统中，我们会有一个文档的基类以及几个派生类，分别代表不同类型的文档。通过使用Factory Method模式，我们能够根据需要在运行时创建不同类型的文档实例。

定义产品接口：首先定义一个文档（Document）的接口或者一个抽象类，确定文档应有的基本行为。
创建具体产品类：然后为每种类型的文档创建具体的类，如WordDocument和PdfDocument，它们都实现Document接口或者继承自一个抽象文档类。
定义创建者抽象类：定义一个创建者类（Creator），其中包含一个抽象的Factory Method，该方法返回一个文档对象。
创建具体创建者类：为每种文档类型创建一个创建者子类（如WordDocumentCreator和PdfDocumentCreator），并重写Factory Method以生成相应类型的文档。

示例代码

以下是使用C#实现上述概念的代码示例：

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// 步骤1: 定义产品接口
public abstract class Document
{
    public abstract void Open();
    public abstract void Close();
}

// 步骤2: 创建具体产品类
public class WordDocument : Document
{
    public override void Open() => Console.WriteLine("Word document opened.");
    public override void Close() => Console.WriteLine("Word document closed.");
}

public class PdfDocument : Document
{
    public override void Open() => Console.WriteLine("PDF document opened.");
    public override void Close() => Console.WriteLine("PDF document closed.");
}

// 步骤3: 定义创建者抽象类
public abstract class DocumentCreator
{
    // Factory Method
    public abstract Document CreateDocument();
    
    public void OpenDocument()
    {
        Document doc = CreateDocument();
        doc.Open();
    }
}

// 步骤4: 创建具体创建者类
public class WordDocumentCreator : DocumentCreator
{
    public override Document CreateDocument() => new WordDocument();
}

public class PdfDocumentCreator : DocumentCreator
{
    public override Document CreateDocument() => new PdfDocument();
}

// 使用
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        DocumentCreator creator = new WordDocumentCreator();
        creator.OpenDocument(); // Outputs: Word document opened.

        creator = new PdfDocumentCreator();
        creator.OpenDocument(); // Outputs: PDF document opened.
    }
}

理解这个Design Pattern还是花了点脑子，如果你看到了这里个人推荐去看看原文Factory method。虽然原文感觉更不好啃，但是换一种视角来看对于加深理解非常有用，祝你学习顺利: ) 👍