C# 工廠模式學習

来源:https://www.cnblogs.com/hlyt/p/18215101
-Advertisement-
Play Games

工廠模式（Factory Pattern）是一種創建型設計模式，它提供了一種創建對象的介面，而不是通過具體類來實例化對象。工廠模式可以將對象的創建過程封裝起來，使代碼更具有靈活性和可擴展性。 工廠模式有幾種常見的實現方式： 簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）： 簡單工廠模式 ...


工廠模式（Factory Pattern）是一種創建型設計模式，它提供了一種創建對象的介面，而不是通過具體類來實例化對象。工廠模式可以將對象的創建過程封裝起來，使代碼更具有靈活性和可擴展性。

工廠模式有幾種常見的實現方式：

  1. 簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）： 簡單工廠模式通過一個工廠類來決定創建哪種具體類的實例。這個工廠類通常提供一個靜態方法，根據傳入的參數創建相應的對象。

  2. 工廠方法模式（Factory Method Pattern）： 工廠方法模式定義了一個創建對象的介面，但由子類決定要實例化的類是哪一個。工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

  3. 抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）： 抽象工廠模式提供一個介面，用於創建相關或依賴對象的家族，而無需明確指定具體類。通過使用抽象工廠模式，一個類可以實例化一組相關對象，而不需要知道它們的具體類。

簡單工廠模式示例

假設我們有一個動物園項目，需要創建不同的動物對象：

// 動物介面
public interface IAnimal
{
    void Speak();
}

// 具體的動物類
public class Dog : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Cat : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}

// 簡單工廠類
public static class AnimalFactory
{
    public static IAnimal CreateAnimal(string animalType)
    {
        switch (animalType.ToLower())
        {
            case "dog":
                return new Dog();
            case "cat":
                return new Cat();
            default:
                throw new ArgumentException("Unknown animal type");
        }
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IAnimal animal = AnimalFactory.CreateAnimal("dog");
        animal.Speak();  // 輸出：Woof!
    }
}

 

工廠方法模式示例

假設我們有一個動物園項目，不同的子類需要創建不同的動物對象：

// 動物介面
public interface IAnimal
{
    void Speak();
}

// 具體的動物類
public class Dog : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Cat : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}

// 工廠介面
public interface IAnimalFactory
{
    IAnimal CreateAnimal();
}

// 具體工廠類
public class DogFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Dog();
    }
}

public class CatFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Cat();
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IAnimalFactory factory = new DogFactory();
        IAnimal animal = factory.CreateAnimal();
        animal.Speak();  // 輸出：Woof!
    }
}

抽象工廠模式示例

假設我們有一個動物園項目，需要創建一組相關的對象（例如，動物及其食物）：

// 動物介面
public interface IAnimal
{
    void Speak();
}

// 具體的動物類
public class Dog : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Cat : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}

// 食物介面
public interface IFood
{
    void Get();
}

// 具體的食物類
public class DogFood : IFood
{
    public void Get()
    {
        Console.WriteLine("Dog food");
    }
}

public class CatFood : IFood
{
    public void Get()
    {
        Console.WriteLine("Cat food");
    }
}

// 抽象工廠介面
public interface IAnimalFactory
{
    IAnimal CreateAnimal();
    IFood CreateFood();
}

// 具體工廠類
public class DogFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Dog();
    }

    public IFood CreateFood()
    {
        return new DogFood();
    }
}

public class CatFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Cat();
    }

    public IFood CreateFood()
    {
        return new CatFood();
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IAnimalFactory factory = new DogFactory();
        IAnimal animal = factory.CreateAnimal();
        IFood food = factory.CreateFood();
        animal.Speak();  // 輸出：Woof!
        food.Get();      // 輸出：Dog food
    }
}

以上是三種工廠模式的基本示例，可以根據具體需求選擇合適的工廠模式來實現代碼的創建和管理。如果希望在增加新動物類型時儘量減少對現有類的修改，推薦使用工廠方法模式。工廠方法模式的設計使得每新增一種動物，只需增加一個對應的工廠類和具體的動物類，而無需修改已有的代碼，從而符合開閉原則（即對擴展開放，對修改關閉）。

使用工廠方法模式

下麵是一個更完善的工廠方法模式示例，展示瞭如何在增加新動物時，儘量減少對現有代碼的修改。

// 動物介面
public interface IAnimal
{
    void Speak();
}

// 具體的動物類
public class Dog : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Cat : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}

// 新增的動物類
public class Bird : IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Tweet!");
    }
}

// 工廠介面
public interface IAnimalFactory
{
    IAnimal CreateAnimal();
}

// 具體工廠類
public class DogFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Dog();
    }
}

public class CatFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Cat();
    }
}

// 新增的動物工廠類
public class BirdFactory : IAnimalFactory
{
    public IAnimal CreateAnimal()
    {
        return new Bird();
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<IAnimalFactory> factories = new List<IAnimalFactory>
        {
            new DogFactory(),
            new CatFactory(),
            new BirdFactory()  // 新增的工廠只需在這裡添加
        };

        foreach (var factory in factories)
        {
            IAnimal animal = factory.CreateAnimal();
            animal.Speak();
        }
    }
}

在這個示例中，新增一種動物只需：

  1. 創建新的具體動物類，例如 Bird。
  2. 創建對應的工廠類，例如 BirdFactory。
  3. 在使用的地方添加新的工廠實例，例如在 factories 列表中添加 new BirdFactory()。

這樣做的好處是每增加一個新動物類型，不需要修改現有的工廠類或具體的動物類，只需要添加新的類和工廠即可，從而降低了代碼修改的風險和複雜度。

使用反射和配置來進一步減少修改

如果希望在增加動物時連代碼都不需要改動，可以考慮使用反射和配置文件的方式。通過配置文件定義動物類型和對應的工廠類，然後使用反射動態載入：

// 動物介面和具體的動物類（同上）

// 工廠介面和具體工廠類（同上）

// 使用反射載入工廠類
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 假設配置文件中定義了動物類型和對應的工廠類
        var factoryTypes = new List<string>
        {
            "DogFactory",
            "CatFactory",
            "BirdFactory"  // 配置文件中新增的工廠類
        };

        var factories = new List<IAnimalFactory>();

        foreach (var factoryType in factoryTypes)
        {
            var type = Type.GetType(factoryType);
            if (type != null && typeof(IAnimalFactory).IsAssignableFrom(type))
            {
                var factory = (IAnimalFactory)Activator.CreateInstance(type);
                factories.Add(factory);
            }
        }

        foreach (var factory in factories)
        {
            IAnimal animal = factory.CreateAnimal();
            animal.Speak();
        }
    }
}

介面與繼承結合使用

工廠模式主要使用了介面、繼承，在C#中，介面和繼承是面向對象編程的重要概念。介面定義了一組方法和屬性，而繼承允許一個類從另一個類繼承其成員。介面可以實現多重繼承，而類只能繼承一個基類。通常情況下，介面和繼承可以結合使用，以充分利用它們各自的優點。通過這種方式，基類可以提供一些通用的實現，而介面可以定義特定的行為。

// 介面
public interface IAnimal
{
    void Speak();
    void Eat();
}

// 基類
public class Animal
{
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine("Sleeping...");
    }
}

// 派生類實現介面
public class Dog : Animal, IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }

    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine("Dog is eating.");
    }
}

public class Cat : Animal, IAnimal
{
    public void Speak()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }

    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine("Cat is eating.");
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IAnimal dog = new Dog();
        dog.Speak(); // 輸出：Woof!
        dog.Eat();   // 輸出：Dog is eating.

        IAnimal cat = new Cat();
        cat.Speak(); // 輸出：Meow!
        cat.Eat();   // 輸出：Cat is eating.

        // 使用基類方法
        Animal animalDog = (Animal)dog;
        animalDog.Sleep(); // 輸出：Sleeping...

        Animal animalCat = (Animal)cat;
        animalCat.Sleep(); // 輸出：Sleeping...
    }
}

總結

  • 介面：定義了一組必須實現的方法和屬性，沒有實現代碼。支持多重繼承，使得類可以實現多個介面。
  • 繼承：用於從現有類創建新類，繼承基類的成員。每個類只能有一個基類，但可以實現多個介面。
  • 結合使用：通過將介面和繼承結合使用，可以實現代碼的高復用性和靈活性。

通過上述示例，可以看到如何使用介面和繼承來設計靈活且可擴展的應用程式結構。這樣既能充分利用基類的通用功能，又能通過介面實現特定的行為。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 【進階篇】使用 Stream 流對比兩個集合的常用操作分享
    Stream API 是 Java 8 中最為重要的更新之一，是處理集合的關鍵抽象概念，也是每個 Java 後端開發人員都必須無條件掌握的內容。 在之前的開發中，遇到了這樣的需求：記錄某個更新操作之前的數據作為日誌內容，之後可以供管理員在頁面上查看該日誌。 ...
  • 使用 TestContainers 進行資料庫集成測試
    在軟體開發過程中，集成測試是至關重要的一環。它確保不同組件之間的協作正常，並驗證系統在整體上的功能和性能。然而，傳統的集成測試往往需要依賴於外部資源，如資料庫、消息隊列等，這給測試環境的搭建和維護帶來了一定的挑戰。 為瞭解決這個問題，我們可以使用 TestContainers 這個強大的開源工具。T ...
  • 誰說爬蟲只能Python？看我用C#快速簡單實現爬蟲開發和演示！
    前言：說到爬蟲，基本上清一色的都知道用Python，但是對於一些沒玩過或者不想玩Python的來說，卻比較頭大一點。所以以下我站在C# 的角度，來寫一個簡單的Demo，用來演示C# 實現的簡單小爬蟲。大家感興趣可以自己拓展出更加豐富的爬蟲功能。 前提：引用包HtmlAgilityPack 先來個爬取 ...
  • QShop商城-快速開始-前端
    自動篩選器是 Excel 中的一個基本但極其有用的功能，它可以讓你根據特定的條件來自動隱藏和顯示你的數據。當有大量的數據需要處理時，這個功能可以幫你快速找到你需要的信息，從未更加有效地分析和處理相關數據。 下麵將介紹如何使用免費.NET Excel庫在Excel中添加、應用和刪除自動篩選器。包含以下 ...
  • 【OpenVINO™】在C#中使用 OpenVINO™ 部署 YOLOv10 模型實現目標
    最近YOLO家族又添新成員：YOLOv10，YOLOv10 提出了一種一致的雙任務方法，用於無nms訓練的YOLOs，它同時帶來了具有競爭力的性能和較低的推理延遲。此外，還介紹了整體效率-精度驅動的模型設計策略,從效率和精度兩個角度對YOLOs的各個組成部分進行了全面優化，大大降低了計算開銷，增強了... ...
  • dot net core使用BackgroundService運行一個後臺服務
    不管是在控制台程式還是asp.net core程式中，我們經常會有用到一個需要長時間運行的後臺任務的需求。通常最直覺的方式是使用Thread實例來新建一個線程，但是這樣需要自行管理線程的啟動和停止。 在.net core中提供了一個繼承自IHostedService的基類BackgroudServi ...
  • C# xml文檔反序列化記事
    可以使用XmlSerializer直接序列化和反序列化xml 反序列化如以下代碼 private T? XmlDeseriallize<T>(string filePath) { XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(T)); usi ...
  • Web Service和Web API理解和使用場景
    Web Service 理解：Web Service 是一種基於網路的服務，它使用標準化的消息傳遞協議，最典型的是基於 SOAP（Simple Object Access Protocol）協議。SOAP 使用 XML 格式封裝數據，定義了消息的結構和傳輸方式，因此它是一個重量級的解決方案。Web ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類