.NET高级面试指南专题十二【工厂模式介绍，工厂模式和抽象工厂模式的区别】

news2024/11/16 3:37:06

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工厂模式是一种常用的创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，同时隐藏了创建对象的复杂性。工厂模式通过定义一个接口或抽象类来创建对象，但是将具体的对象实例化的过程延迟到子类中。这种模式可以根据需要返回子类的实例，而不是直接实例化对象。

原理：
工厂模式包含一个工厂类，该类负责创建其他类的对象。它具有一个方法，该方法根据给定的条件或参数返回不同类的实例。

常用场景：

当一个类不知道它必须创建的对象的类时。
当一个类希望由它的子类来指定创建对象时。
当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的其中一个，并且希望动态地决定到底使用哪一个时。

优点：

可以隐藏对象的创建细节，使代码更容易维护。
通过引入抽象层，降低了代码的耦合度。
可以更轻松地扩展工厂类以支持新的产品。

缺点：

引入了额外的类，增加了代码的复杂度。
当产品类非常多时，可能会导致工厂类变得庞大且难以维护。

代码示例：

using System;

// 定义抽象产品类
abstract class Vehicle
{
    public abstract void Drive();
}

// 具体产品类
class Car : Vehicle
{
    public override void Drive()
    {
        Console.WriteLine("Driving a car...");
    }
}

// 具体产品类
class Truck : Vehicle
{
    public override void Drive()
    {
        Console.WriteLine("Driving a truck...");
    }
}

// 定义工厂类
class VehicleFactory
{
    public Vehicle GetVehicle(string vehicleType)
    {
        switch (vehicleType.ToLower())
        {
            case "car":
                return new Car();
            case "truck":
                return new Truck();
            default:
                throw new ArgumentException("Invalid vehicle type.");
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 使用工厂类创建不同类型的车辆
        VehicleFactory factory = new VehicleFactory();

        Vehicle car = factory.GetVehicle("car");
        car.Drive();

        Vehicle truck = factory.GetVehicle("truck");
        truck.Drive();
    }
}

抽象工厂模式：

抽象工厂模式通过引入一个抽象工厂接口和多个具体工厂类来实现，每个具体工厂类负责创建一组相关的产品，这些产品通常在逻辑上属于同一个产品族或者具有相关特性。

在抽象工厂模式中，客户端通过与具体工厂的接口交互来创建产品，而不是直接实例化具体产品。这样客户端代码与具体产品的实现解耦，使得系统更易于扩展和维护。

代码示例

using System;

// 抽象产品类
abstract class Vehicle
{
    public abstract void Drive();
}

// 具体产品类
class Car : Vehicle
{
    public override void Drive()
    {
        Console.WriteLine("Driving a car...");
    }
}

// 具体产品类
class Truck : Vehicle
{
    public override void Drive()
    {
        Console.WriteLine("Driving a truck...");
    }
}

// 抽象工厂接口
interface IVehicleFactory
{
    Vehicle CreateVehicle();
}

// 具体工厂类 - 生产轿车
class CarFactory : IVehicleFactory
{
    public Vehicle CreateVehicle()
    {
        return new Car();
    }
}

// 具体工厂类 - 生产卡车
class TruckFactory : IVehicleFactory
{
    public Vehicle CreateVehicle()
    {
        return new Truck();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 使用抽象工厂创建不同类型的车辆
        IVehicleFactory carFactory = new CarFactory();
        Vehicle car = carFactory.CreateVehicle();
        car.Drive();

        IVehicleFactory truckFactory = new TruckFactory();
        Vehicle truck = truckFactory.CreateVehicle();
        truck.Drive();
    }
}