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C# 工廠模式詳解

admin

2024年6月5日 23:27 本文熱度 1245

在軟件設計中，工廠模式是一種常見的設計模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。在C#中，工廠模式可以幫助我們封裝對象的創建過程，使得代碼更加靈活、可擴展，并且降低了系統各部分之間的耦合度。本文將深入探討C#中的工廠模式，包括其定義、類型、實現方式以及使用場景。

一、工廠模式概述

工廠模式是一種創建型設計模式，它提供了一種在不指定具體類的情況下創建對象的方法。工廠模式定義了一個創建對象的接口，但由子類決定要實例化的類是哪一個。工廠方法讓類的實例化推遲到子類中進行。

二、工廠模式的類型

在C#中，工廠模式主要分為三種：簡單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式。

簡單工廠模式：簡單工廠模式是由一個工廠類根據傳入的參數，動態決定應該實例化哪一個產品類。這個模式雖然簡單，但違背了開閉原則，因為當添加新產品時，需要修改工廠類的代碼。
工廠方法模式：工廠方法模式定義了一個創建對象的接口，但由子類來決定要實例化的類。工廠方法模式克服了簡單工廠模式違背開閉原則的缺點，但又帶來了系統復雜度的增加。
抽象工廠模式：抽象工廠模式是工廠方法模式的進一步推廣，它提供了創建一系列相關或相互依賴的對象而無需指定它們具體的類。這個模式涉及到多個產品族，適合用于產品組合的情況。

三、工廠模式的實現

下面以工廠方法模式為例，展示如何在C#中實現工廠模式。

首先，定義一個產品接口：

public interface IProduct
{
    void Operation();
}

然后，實現具體的產品類：

public class ConcreteProductA : IProduct
{
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteProductA Operation");
    }
}

public class ConcreteProductB : IProduct
{
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteProductB Operation");
    }
}

接下來，定義工廠接口：

public interface IFactory
{
    IProduct CreateProduct();
}

實現具體的工廠類：

public class ConcreteFactoryA : IFactory
{
    public IProduct CreateProduct()
    {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

public class ConcreteFactoryB : IFactory
{
    public IProduct CreateProduct()
    {
        return new ConcreteProductB();
    }
}

最后，客戶端代碼可以這樣使用工廠模式：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IFactory factoryA = new ConcreteFactoryA();
        IProduct productA = factoryA.CreateProduct();
        productA.Operation(); // 輸出: ConcreteProductA Operation
        
        IFactory factoryB = new ConcreteFactoryB();
        IProduct productB = factoryB.CreateProduct();
        productB.Operation(); // 輸出: ConcreteProductB Operation
    }
}