C# 工厂模式

一、概述

工厂模式（Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在C#中，工厂模式通过定义一个公共接口或抽象类来创建对象，而具体的对象创建则由工厂类来实现。工厂模式主要包含三个角色：

1. 抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的接口，具体产品需要实现这个接口。

2. 具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口的具体类。

3. 工厂（Factory）：负责创建具体产品的工厂类，通常包含一个创建产品的方法。

工厂模式的优点：

封装性：工厂模式隐藏了创建对象的细节，只需要知道创建对象的入口，而无需关注创建过程，它提供了把对象创建与对象使用分离的方法。
可扩展性：在工厂模式中，添加一个新的产品类型，只需要在工厂类中添加一个创建新产品的方法，不会影响到现有代码。
复杂对象的创建：工厂模式允许创建复杂的对象，把对象的创建过程和使用过程分开，可以使代码更容易维护。
解耦：工厂模式减少了客户端和实际产品类之间的耦合，可以独立更改实现，不会影响到其他部分。
总之，工厂模式是一种常用的对象创建型模式，具有封装性，可扩展性，复杂对象的创建和解耦等优点，适用于解决复杂对象创建问题。

工厂模式的缺点：

增加了系统复杂度：因为要把创建对象的过程抽象成接口，所以会增加系统复杂度。
父类被污染：由于工厂模式中的工厂类继承自抽象类，如果需要扩展父类的功能，可能会把父类的代码污染。
不符合开闭原则：工厂模式的实现要求修改工厂类代码，在添加新产品时可能需要修改工厂类，这不符合开闭原则。
总的来说，工厂模式虽然有一些缺点，但是它还是一种非常有用的设计模式，在很多情况下都可以帮助我们简化代码，提高代码质量。

上面这些介绍，几乎都是没什么用的文案，目的是为了做人类高质量文章，各位可以不看，当然你想看也没问题，只是看了和没看效果是一样的。

二、代码的实现

新建一个控制台项目，代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace 工厂模式
{internal class Program{static void Main(string[] args){Factory factory = new Factory();// 创建具体产品AIProduct productA = factory.CreateProduct("A");productA.Operation();  // 输出：具体产品A的操作// 创建具体产品BIProduct productB = factory.CreateProduct("B");productB.Operation();  // 输出：具体产品B的操作Console.ReadKey();}}// 抽象产品接口public interface IProduct{void Operation();}// 具体产品类Apublic class ConcreteProductA : IProduct{public void Operation(){Console.WriteLine("具体产品A的操作");}}// 具体产品类Bpublic class ConcreteProductB : IProduct{public void Operation(){Console.WriteLine("具体产品B的操作");}}// 工厂类public class Factory{public IProduct CreateProduct(string productType){switch (productType){case "A":return new ConcreteProductA();case "B":return new ConcreteProductB();default:throw new ArgumentException("无效的产品类型");}}}
}

运行：

工厂模式的代码也是非常的简单，这里就不做解析了，下面直接上一个案例吧。

三、案例

由于工厂模式的主要作用是创建实例，那么就以公司的年会抽奖为案例吧，首先，随机设置一个抽奖人，然后由系统随机奖品，奖品有现金，手机，平板电脑，抽奖完成后，公布抽奖结果。

新建一个 Winform 项目，将项目的输入类型改为控制台输出：

别问为什么这么简单的操作你还在帖子中经常提示，上次就有人问我，你这到底是控制台项目还是 Winform 项目，也不写清楚！Winform 项目控制台打印是怎么冒出来的？

这个 Demo 的界面就两个按钮，源码我就不上传了

新建一个类 Prize，加入下面代码，下面好几个类写在一起了，我也懒的分了，反正效果是一样的

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace 工厂模式案例
{/// <summary>/// 奖品的类型/// </summary>public enum PrizeType{/// <summary>/// 现金/// </summary>Money,/// <summary>/// 手机/// </summary>MobilePhone,/// <summary>/// 平板电脑/// </summary>Ipad}/// <summary>/// 奖品/// </summary>public abstract class Prize{/// <summary>/// 数量/// </summary>public int Number { get; set; }/// <summary>/// 获奖人/// </summary>public string Awardee { get; set; }/// <summary>/// 奖品类型/// </summary>public PrizeType PrizeTypes { get; set; }/// <summary>/// 随机数/// </summary>public Random Randoms { get; private set; } = new Random();/// <summary>/// 操作/// </summary>public abstract void Operation();/// <summary>/// 设置获奖人/// </summary>/// <param name="Awardee"></param>public abstract void SetAwardee(string Awardee);}/// <summary>/// 现金/// </summary>public class Money : Prize{public override void Operation(){Number = Randoms.Next(100, 1000);PrizeTypes =  PrizeType.Money;Console.WriteLine("得到奖品 类型：{0}，数量是：{1}", PrizeTypes, Number);}public override void SetAwardee(string awardee){Awardee = awardee;Console.WriteLine("当前奖品的获得者是：{0}", awardee);}}/// <summary>/// 手机/// </summary>public class MobilePhone : Prize{public override void Operation(){Number = Randoms.Next(1, 3);PrizeTypes = PrizeType.MobilePhone;Console.WriteLine("得到奖品 类型：{0}，数量是：{1}", PrizeTypes, Number);}public override void SetAwardee(string awardee){Awardee = awardee;Console.WriteLine("当前奖品的获得者是：{0}", awardee);}}/// <summary>/// 平板电脑/// </summary>public class Ipad : Prize{public override void Operation(){Number = Randoms.Next(1, 3);PrizeTypes = PrizeType.Ipad;Console.WriteLine("得到奖品 类型：{0}，数量是：{1}", PrizeTypes, Number);}public override void SetAwardee(string awardee){Awardee = awardee;Console.WriteLine("当前奖品的获得者是：{0}", awardee);}}public class Factory{public static Prize CreateProduct(PrizeType prizeType){switch (prizeType){case PrizeType.Money:return new Money();case PrizeType.MobilePhone:return new MobilePhone();case PrizeType.Ipad:return new Ipad();default:return null;}}private Factory() { }}
}

Form1 的代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace 工厂模式案例
{public partial class Form1 : Form{public Form1(){InitializeComponent();}//随机数private Random Randoms = new Random();//抽奖人列表private List<string> NameList = new List<string>() { "张三", "李四", "老王", "柱子", "狗剩", "铁蛋" };//当前的抽奖人private string Awardee = string.Empty;//奖品类型枚举的长度private int PrizeTypeCount = 0;private void Form1_Load(object sender, EventArgs e){PrizeTypeCount = System.Enum.GetNames(new PrizeType().GetType()).Length;}//抽奖人private void button1_Click(object sender, EventArgs e){int index = Randoms.Next(0, NameList.Count);Awardee = NameList[index];Console.WriteLine("当前的抽奖人是：{0}", Awardee);}//抽奖private void button2_Click(object sender, EventArgs e){if (string.IsNullOrEmpty(Awardee)){Console.WriteLine("请先确认抽奖人");return;}int index = Randoms.Next(0, PrizeTypeCount);PrizeType prizeType = (PrizeType)index;Prize prize = Factory.CreateProduct(prizeType);prize.Operation();prize.SetAwardee(Awardee);}}
}

运行：