一、基础概念
1.1、接口
简单的说:接口是【用来实现类的行为定义、约束类的行为】(即:定义可以做什么);接口可以包含【实例方法】、【属性】、【事件】、【索引器】或这四种成员类型的任意组合。
接口的优点:可以将外部调用和内部实现隔离开;只要接口不变,内部实现的变化就不会影响到外部应用,从而使系统更加灵活,具有更好的拓展性和可维护性。
何时选用接口?(通常情况下优先使用接口)。
何时选用抽象类?(既要定义子类的行为、又要为子类提供公共的功能时选抽象类)。
接口 - 定义多种类型的行为 - C# | Microsoft Learnhttps://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/fundamentals/types/interfaces接口关键字 - C# reference | Microsoft Learn
https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/interface
1.2、简单工厂
工厂就是用来创造东西的(通常情况下工厂是用来创造接口对象的) 但是也可以用来创造抽象类,甚至是一个具体的类实例。
简单工厂方法的内部主要实现的功能是【选择合适的实现类】来创建实例对象,涉及到选择, 就需要选择的条件或参数(这些选择条件或参数可来源于客户端传入、配置文件传入或程序运行时的某个值传入) 这样要传入参数就会存在一个缺点【就是客户端必须要知道每个参数的含义(同时也需要理解每个参数对应的功能处理)】这样的话 就导致了在一定程度上给客户端暴露了内部的一些实现细节。
简单工厂的命名:
《类名称》:建议是【模块名称+Factory】(如接口名称是:ITestApi,则简单工厂类名称是:TestApiFactory);
《方法名称》:建议是【Get+接口名称】、【Create+接口名称】或【Build+接口名称】 (如接口名称是:ITestApi,则简单工厂内对应的接口名称是:GetTestApi、CreateTestApi或BuildTestApi);
静态工厂:
使用简单工厂的时候,通常不用创建简单工厂类的实例(没必要), 因此可以直接把简单工厂类实现为一个工具类(即:使用static修饰方法为静态的);而工厂的方法通常都是静态的,所以称其为静态工厂
序号 | 简单工厂优点 | 简单工厂缺点 |
1 | 帮助封装,让外部实现了真正的面向接口编程 | 可能增加客户端的复杂度(即简单工厂是选择条件或参数来进行合适类对象的创建,对外会暴露细节,增加客户端使用难度) |
2 | 解耦,通过简单工厂,实现客户端与具体实现类的解耦 | 不方便扩展子工厂 |
二、简单工厂示例
2.1、常规接口使用方法
1、先定义一个接口
/***
* Title:"设计模式" 项目
* 主题:简单工厂
* Description:
* 基础概念:
* 接口:(接口是【用来实现类的行为定义、约束类的行为】)
* 1、接口里的所有方法都是【抽象方法】(注意:C#8.0以前方法只有定义没有实现; C# 8.0开始,接口可以定义其部分或全部成员的默认实现)
* 2、接口里面的所有属性都是常量
* 3、何时选用接口?【通常情况下优先使用接口】
* 4、使用接口的好处【可以将外部调用和内部实现隔离开;只要接口不变,
* 内部实现的变化就不会影响到外部应用,从而使系统更加灵活,具有更好的拓展性和可维护性】
* 5、何时选用抽象类?【既要定义子类的行为、又要为子类提供公共的功能时选抽象类】
* 功能:
*
* Date:2025
* Version:0.1版本
* Author:Coffee
* Modify Recoder:***/namespace SimpleFactory
{/// <summary>/// 定义一个接口(接口是通用的、抽象的、非具体的功能,定义行为/// 【简单的说:就是可以做什么】)/// </summary>public interface ITestApi{/// <summary>/// 定义了一个传入字符串的测试打印方法/// </summary>/// <param name="info">需传入的参数</param>void TestPrint(string info);}
}
2、实现接口的测试类
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace SimpleFactory
{/// <summary>/// 实现接口的测试类/// </summary>internal class ImplTestApi : ITestApi{public void TestPrint(string info){if (string.IsNullOrEmpty(info)) { return; }string str = $"实现接口定义传递一个参数的打印方法,打印内容是:{info}";Console.WriteLine(str);}}//Class_end
}
3、客户端调用
namespace SimpleFactory
{internal class Program{/// <summary>/// 客户端:测试使用ITestApi接口/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){Console.WriteLine("1-接口与实现类的示例");//仔细查看这里:我们只知到ITestApi接口,而不知道是哪个类实现了它,这样就得不到接口对象,无法使用接口,应该怎么办?ITestApi testApi=new ImplTestApi();testApi.TestPrint("你好,这是一个简单的测试");Console.ReadLine();}}//Class_end
}
运行结果:
2.2、简单工厂
1、再编写两个接口的实现类
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace SimpleFactory
{/// <summary>/// 实现ITestApi接口的对象A/// </summary>internal class ImplA : ITestApi{public void TestPrint(string info){//具体的实现功能代码string str = $"我是对象【A】实现的打印逻辑,打印内容是:{info}";Console.WriteLine(str);}}//Class_end
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace SimpleFactory
{/// <summary>/// 实现ITestApi接口的对象B/// </summary>internal class ImplB : ITestApi{public void TestPrint(string info){//具体的实现功能代码if (info.Contains(',')){string[] tmpStr = info.Split(',');Console.WriteLine("我是对象【B】实现的打印逻辑,打印内容是:");foreach (string s in tmpStr){Console.WriteLine(s);}}}}//Class_end
}
2、构建简单工厂
/***
* Title:"设计模式" 项目
* 主题:简单工厂
* Description:
* 基础概念:
* 工厂就是用来创造东西的(通常情况下工厂是用来创造接口对象的)
* 但是也可以用来创造抽象类,甚至是一个具体的类实例
*
* 《静态工厂》:使用简单工厂的时候,通常不用创建简单工厂类的实例(没必要),
* 因此可以直接把简单工厂类实现为一个工具类(即:使用static修饰方法为静态的);
* 而工厂的方法通常都是静态的,所以称其为静态工厂
* 《万能工厂》:
* 一个简单工厂可以包含很多构建东西的方法(这些方法可以创建不同的接口、抽象类或类示例)
* 也就是说理论上一个简单工厂其实可以构建任何东西,因此又叫做万能工厂
* 注意:虽然理论上简单工厂可以创建任何东西,但是实际使用中不建议简单工厂可创建对象的范围太大,
* 建议是一个简单工厂控制在一个独立的模块内,这样使用起来才会职责清晰不混乱
*
* 《简单工厂的命名》:
* 《类名称》:建议是【模块名称+Factory】(如接口名称是:ITestApi,则简单工厂类名称是:TestApiFactory)
* 《方法名称》:建议是【Get+接口名称】、【Create+接口名称】或【Build+接口名称】
* (如接口名称是:ITestApi,则简单工厂内对应的接口名称是:GetTestApi、CreateTestApi或BuildTestApi)
*
* 功能:
* 简单工厂方法的内部主要实现的功能是【选择合适的实现类】来创建实例对象,涉及到选择,
* 就需要选择的条件或参数(这些选择条件或参数可来源于客户端传入、配置文件传入或程序运行时的某个值传入)
* 这样要传入参数就会存在一个缺点【就是客户端必须要知道每个参数的含义(同时也需要理解每个参数对应的功能处理)】这样的话
* 就导致了在一定程度上给客户端暴露了内部的一些实现细节
*
* 《优点》:
* 1、帮助封装,让外部实现了真正的面向接口编程
* 2、解耦,通过简单工厂,实现客户端与具体实现类的解耦
* 《缺点》:
* 1、可能增加客户端的复杂度(即简单工厂是选择条件或参数来进行合适类对象的创建,对外会暴露细节,增加客户端使用难度)
* 2、不方便扩展子工厂
* Date:2025
* Version:0.1版本
* Author:Coffee
* Modify Recoder:***/using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace SimpleFactory
{/// <summary>/// ITestApi接口的简单工厂(用于创建接口的实现对象)/// (解决:只知到ITestApi接口,而不知道是哪个类实现了它,这样就得不到接口对象,无法使用接口问题)/// </summary>internal class TestApiFactory{/// <summary>/// 构建ITestApi接口的实现类/// </summary>/// <param name="implObjNum">实现对象编号</param>/// <returns>返回创建好的ITestApi对象</returns>public static ITestApi BuildTestApi(int implObjNum){ITestApi testApi = new ImplTestApi();switch (implObjNum){case 0:testApi = new ImplTestApi();break;case 1:testApi = new ImplA();break;case 2:testApi = new ImplB();break;default:break;}return testApi;}}//Class_end
}
3、客户端调用
namespace SimpleFactory
{internal class Program{/// <summary>/// 客户端:测试使用ITestApi接口/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){Console.WriteLine("1-接口与实现类的示例");//仔细查看这里:我们只知到ITestApi接口,而不知道是哪个类实现了它,这样就得不到接口对象,无法使用接口,应该怎么办?ITestApi testApi=new ImplTestApi();testApi.TestPrint("你好,这是一个简单的测试");Console.WriteLine("\n2-学习设计模式——简单工厂");/**** 通过简单工厂来获取ITestApi接口对象* (这里客户端只知道通过简单工厂创建了一个接口的对象,面向接口编程:* 从客户端这里来看,它其实根本不知道具体的实现是什么,也不知道是如何实现的,* 它只知道通过工厂获得了一个接口对象,然后通过这个接口来获取想要的功能)* * 在这里通过简单工厂帮助我们真正的面向接口编程,* 上面的【接口与实现类的示例】做法,只用到了接口的多态功能;* 而最重要的【封装隔离性】并没有体现出来* ***/ITestApi testApi1 = TestApiFactory.BuildTestApi(0);testApi1.TestPrint("你好,这是一个简单的测试");testApi1=TestApiFactory.BuildTestApi(1);testApi1.TestPrint("你好,这是一个简单的测试");testApi1 = TestApiFactory.BuildTestApi(2);testApi1.TestPrint("你好,这是一个简单的测试");Console.ReadLine();}}//Class_end
}
运行结果
工厂模型概述 - ADO.NET | Microsoft Learnhttps://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/data/adonet/factory-model-overview
三、项目源码工程
kafeiweimei/Learning_DesignPattern: 这是一个关于C#语言编写的基础设计模式项目工程,方便学习理解常见的26种设计模式https://github.com/kafeiweimei/Learning_DesignPattern