工廠方法模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式, 提供一種統(tǒng)一的方式來創(chuàng)建對象, 調(diào)用者無需關(guān)心具體的構(gòu)建細(xì)節(jié)

對象的創(chuàng)建過程被封裝在工廠類中, 調(diào)用者只需要使用一個共同的接口來獲取對象, 不需要直接使用new操作符

這樣可以降低客戶端和具體產(chǎn)品類之間的耦合度, 提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性

工廠方法模式的作用

• 定義統(tǒng)一的工廠接口, 實現(xiàn)了對象創(chuàng)建和使用的分離, 讓客戶端不需要知道具體的產(chǎn)品類名, 只需要知道產(chǎn)品所屬的工廠即可
• 可以根據(jù)不同的需求和環(huán)境, 動態(tài)地選擇具體的產(chǎn)品類來創(chuàng)建對象, 增加了系統(tǒng)的靈活性
• 可以對產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一的管理和配置, 方便后期維護(hù)和升級
• 可以解耦對象的創(chuàng)建和使用過程, 把對象的實例化交給工廠類
• 可以靈活應(yīng)對變化的業(yè)務(wù)需求, 方便代碼管理、避免代碼重復(fù)
• ......

工廠方法模式適用于什么場景

當(dāng)一個類不知道或者不關(guān)心它需要創(chuàng)建的對象的具體細(xì)節(jié)時, 可以使用工廠方法模式

例如, 游戲在開始的時候需要創(chuàng)建一個角色, 但是不知道具體要創(chuàng)建哪種角色(如戰(zhàn)士、法師、盜賊等, 角色的選擇可能是在這個流程開始之前確定下來的), 同樣也不知道創(chuàng)建這些對象都需要什么條件, 這種情況下就可以考慮使用工廠方法模式, 讓子類工廠(例如戰(zhàn)士工廠)來創(chuàng)建角色

類圖

代碼

雖然很怪, 但還是先用中文編碼吧, 看懂應(yīng)該不難

定義角色

public abstract class 角色
{
    protected 角色(string 角色名稱) => this.角色名稱 = 角色名稱;
    public string 角色名稱 { get; set; }
    public abstract void 跑路();
}
public class 戰(zhàn)士 : 角色
{
    public 戰(zhàn)士() : base("戰(zhàn)士") { }
    public override void 跑路() => Console.WriteLine($"{角色名稱}開著野蠻沖鋒跑路");
}
public class 法師 : 角色
{
    public 法師() : base("法師") { }
    public override void 跑路() => Console.WriteLine($"{角色名稱}開著疾風(fēng)術(shù)跑路");
}
public class 盜賊 : 角色
{
    public 盜賊() : base("盜賊") { }
    public override void 跑路() => Console.WriteLine($"{角色名稱}開著潛行跑路");
}

然后定義對應(yīng)的角色工廠

public abstract class 角色工廠
{
    public abstract 角色 創(chuàng)建角色();
}
public class 戰(zhàn)士工廠 : 角色工廠
{
    public override 角色 創(chuàng)建角色() => new 戰(zhàn)士();
}
public class 法師工廠 : 角色工廠
{
    public override 角色 創(chuàng)建角色() => new 法師();
}
public class 盜賊工廠 : 角色工廠
{
    public override 角色 創(chuàng)建角色() => new 盜賊();
}

如何去使用

角色工廠 工廠 = new 法師工廠();
var 玩家角色 = 工廠.創(chuàng)建角色();
玩家角色.跑路();

工廠 = new 盜賊工廠();
玩家角色 = 工廠.創(chuàng)建角色();
玩家角色.跑路();

兩次跑路的輸出為

法師開著疾風(fēng)術(shù)跑路

盜賊開著潛行跑路

在這種時候可能看不出工廠模式的作用, 下面是一個簡單的代碼演示

new 山洞副本(new 法師工廠()).危險發(fā)生();

class 山洞副本
{
    private 角色 玩家角色;
    private readonly 角色工廠 工廠;
    public 山洞副本(角色工廠 工廠)
    {
        this.工廠 = 工廠;
        Init();
    }

    private void Init()
    {
        Console.WriteLine("開始初始化");
        玩家角色 = 工廠.創(chuàng)建角色();
        Console.WriteLine($"成功加載 {玩家角色.角色名稱}");
    }

    public void 危險發(fā)生()
    {
        Console.WriteLine("出現(xiàn)大群野生籃球");
        玩家角色.跑路();
        if (DateTime.Now.DayOfWeek == DayOfWeek.Thursday)
        {
            Console.WriteLine("今天是逃不過的肯德基瘋狂星期四");
            Console.WriteLine($"角色{玩家角色.角色名稱} 死亡，重新初始化");
            Init();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("成功逃脫了！");
        }
    }
}

創(chuàng)建副本時傳入角色工廠, 初始化副本數(shù)據(jù)的時候由工廠創(chuàng)建角色, 當(dāng)危險發(fā)生時觸發(fā)玩家角色的跑路方法, 如果周四就逃跑失敗重新初始化角色, 副本并不需要知道創(chuàng)建角色的細(xì)節(jié), 這些細(xì)節(jié)都被封裝在了工廠中

在這種情況下, 即使以后有新增加的角色, 比如平民,游俠什么的, 只需要實現(xiàn)對應(yīng)的工廠和角色類, 然后在創(chuàng)建副本的時候修改傳入的工廠即可

只要副本的業(yè)務(wù)沒有變化就無需更改副本類的代碼