工厂方法设计模式
面向对象23种设计模式

面向对象23种设计模式面向对象23种设计模式在面向对象的编程中,设计模式是一种解决问题的通用方案。
设计模式可以帮助开发人员在开发过程中减少代码的冗余和复杂性,并提高代码的可维护性和可重用性。
本文将介绍23种面向对象的设计模式。
1. 工厂方法模式工厂方法模式是一种创建型设计模式,它定义了一个用于创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体的创建逻辑,只需要知道工厂类中定义的接口即可。
2. 抽象工厂模式抽象工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要指定它们的具体类。
在抽象工厂模式中,客户端不需要知道具体的创建逻辑,只需要知道工厂类中定义的接口即可。
3. 单例模式单例模式是一种创建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个访问该实例的全局点。
4. 原型模式原型模式是一种创建型设计模式,它允许复制或克隆一个现有的对象,而不必知道其具体实现。
5. 建造者模式建造者模式是一种创建型设计模式,它允许逐步创建复杂的对象,而不必知道其内部实现细节。
6. 适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,它将一个或多个不兼容的类或接口转换为客户端所需的接口。
7. 桥接模式桥接模式是一种结构型设计模式,它将抽象部分与其实现部分分离开来,以便独立地进行修改。
8. 组合模式组合模式是一种结构型设计模式,它将一组对象作为单个对象处理,以便客户端可以以相同的方式处理单个对象和组合对象。
9. 装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许向现有对象添加额外的功能,同时不改变其现有的结构。
10. 外观模式外观模式是一种结构型设计模式,它为一组复杂的子系统提供了一个统一的接口,以便于客户端使用。
11. 享元模式享元模式是一种结构型设计模式,它利用共享技术来最小化内存使用,以及提高应用程序的性能。
12. 代理模式代理模式是一种结构型设计模式,它提供了一个代理对象,使得客户端可以通过代理对象间接地访问实际对象。
工厂方法模式

工厂方法模式工厂方法模式是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的最佳方式,而无需指定创建对象的具体类。
在工厂方法模式中,我们定义一个创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
这样,工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
工厂方法模式的核心是定义一个创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
这样,工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
这种方式可以在不修改现有代码的情况下引入新的产品,符合开闭原则。
在工厂方法模式中,通常会定义一个抽象工厂类,其中包含一个抽象的工厂方法。
具体的产品类将会继承这个抽象工厂类,并实现工厂方法来创建具体的产品实例。
这样,每个具体的产品类都有一个对应的工厂类来创建它。
工厂方法模式的优点之一是它能够降低系统的耦合度。
客户端代码只需要依赖于抽象的工厂类和产品类,而不需要依赖于具体的产品类。
这样,当需要新增产品时,只需要新增对应的具体产品类和工厂类,而不需要修改客户端代码。
另一个优点是工厂方法模式符合单一职责原则。
每个具体的工厂类负责创建一个特定的产品,这样每个工厂类都只有一个引起它变化的原因。
工厂方法模式也有一些缺点。
例如,当产品类比较多时,会导致工厂类的数量增加,系统复杂度增加。
此外,客户端需要知道所需产品的具体工厂类,这增加了客户端的复杂度。
在实际应用中,工厂方法模式经常与其他设计模式一起使用。
例如,抽象工厂模式可以用来创建一组相关或相互依赖的对象,而工厂方法模式可以用来创建单个对象。
总的来说,工厂方法模式是一种非常灵活的创建对象的方式,它能够降低系统的耦合度,符合开闭原则和单一职责原则。
虽然它也存在一些缺点,但是在很多情况下,工厂方法模式仍然是一个非常好的选择。
在实际的开发中,我们可以根据具体的情况来选择是否使用工厂方法模式。
当需要创建一组相关或相互依赖的对象时,可以考虑使用抽象工厂模式;而当需要创建单个对象,并且希望能够灵活地扩展和修改创建逻辑时,可以考虑使用工厂方法模式。
工厂方法模式的优点和缺点

工厂方法模式的优点和缺点工厂方法模式是一种常用的设计模式,在软件开发中被广泛应用。
它提供了一种灵活、可扩展的方式来创建对象,使得代码更加可维护、可测试。
本文将讨论工厂方法模式的优点和缺点,以帮助读者了解该模式的应用场景和适用性。
一、优点1. 符合开闭原则工厂方法模式符合开闭原则,即对扩展开放,对修改关闭。
通过该模式,我们可以在需要新增产品时,添加新的工厂类和产品类,而不需要修改现有的代码。
因此,该模式可以有效地降低程序的耦合度,增加代码的灵活性和可维护性。
2. 降低代码复杂度工厂方法模式通过将对象的创建过程封装在一个工厂类中,使得客户端无需关心对象的具体创建过程。
这样可以大大降低客户端的代码复杂度,使得客户端代码更加简洁、易读、易于维护。
3. 可以在运行时动态创建对象工厂方法模式可以在运行时动态创建对象,与静态工厂方法不同。
静态工厂方法在编译时就已经确定了要创建哪些对象,而工厂方法模式则可以根据运行时的条件来动态地创建对象,更加灵活。
4. 可以实现多态工厂方法模式中,工厂类和产品类都是抽象的,可以有多个不同的实现。
这使得工厂方法模式具有良好的可扩展性和可维护性,可以灵活组合不同的对象,实现多态性。
二、缺点1. 增加了系统的复杂性工厂方法模式需要增加额外的类和接口来实现,增加了系统的复杂性。
如果系统中只有一个产品等级结构,使用该模式可能会过于复杂,不易于理解和维护,此时可以直接使用简单工厂模式。
2. 增加了系统的抽象性工厂方法模式通过增加工厂类和抽象产品类的抽象性,降低了客户端与具体产品类之间的耦合度。
但是,它也增加了系统的抽象性,使得代码不易于理解和维护。
此时可以适当地使用简单工厂模式或抽象工厂模式。
3. 可能会导致系统性能下降工厂方法模式的实现需要通过反射等技术来动态创建对象,这可能会导致系统的性能下降。
此时可以使用静态工厂方法或单例模式来提高系统的性能。
4. 对开发人员的要求较高工厂方法模式需要开发人员掌握较高的抽象能力和设计能力,否则容易出现错误或不合理的设计。
简单工厂工厂方法抽象工厂策略模式策略与工厂的区别

简单工厂工厂方法抽象工厂策略模式策略与工厂的区别简单工厂、工厂方法、抽象工厂以及策略模式在软件开发中都是常用的设计模式,它们都是为了解决不同对象的创建和使用问题。
下面将对它们进行详细的介绍,并比较它们之间的区别。
1. 简单工厂模式(Simple Factory Pattern):简单工厂模式是由一个工厂类根据传入的参数决定创建哪种产品的设计模式。
它包含三个角色:工厂类负责创建产品,产品类定义产品的具体实现,客户端通过工厂类获取产品对象。
简单工厂模式将对象的创建与使用进行了分离,增加了灵活性,但是违反了开闭原则,因为每次新增产品都需要修改工厂类。
2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern):工厂方法模式是指定义一个创建产品对象的接口,但是由子类决定实例化哪个类。
这样可以将产品的实例化延迟到子类中进行,满足了开闭原则。
工厂方法模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。
具体工厂类负责创建具体产品类的实例,抽象产品类定义了产品的接口。
客户端通过抽象工厂类获取产品对象。
工厂方法模式解决了简单工厂模式的缺点,但是增加了类的个数。
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口,而无需指定具体的类。
抽象工厂模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。
抽象工厂类定义了创建产品的接口,具体工厂类负责创建具体产品。
抽象产品类定义了产品的接口,具体产品类实现了产品的具体实现。
客户端通过抽象工厂类获取产品对象。
抽象工厂模式提供了一种创建一系列产品对象的方法,但是增加新产品时需要修改所有的工厂类。
4. 策略模式(Strategy Pattern):策略模式是指定义了一系列的算法,并将每个算法封装起来,使得它们可以互相替换,使得算法的选择和使用可以独立于客户端。
策略模式由抽象策略类、具体策略类和环境类组成。
面向对象设计的23个设计模式详解

面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想,其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象,并通过各种方式进行交互和组合,从而实现复杂的功能。
在这一过程中,设计模式起到了非常重要的作用,可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
本文将对23种常见的设计模式进行详解。
一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式,其目的是提供一个工厂类,使得创建对象的过程更加简单。
在这种模式中,使用者只需要提供所需对象的参数,而无需关心对象的具体实现细节。
简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。
2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展,其核心在于将工厂类进行接口抽象化,使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。
工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。
它可以为工厂类添加新的产品类型,而不会影响原有的代码。
3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展,其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。
在抽象工厂模式中,使用者只需要关心所需对象组合的类型,而无需关注对象的具体实现过程。
4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式,其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分,并将其组装起来形成复杂对象实例。
在建造者模式中,使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式,而无需关心对象的具体实现过程。
5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式,其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。
在原型模式中,对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。
原型模式适合于创建复杂对象实例,且这些对象实例之间是相对独立的情况。
二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式,其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。
在适配器模式中,使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。
7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式,其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离,从而使得两者可以独立变化。
06设计模式工厂方法模式Fac讲义toryMethod

简单工厂类 +CreateOperate() : 运算类
用户要求:添加一个新运算
问题(Problem)
class OperationFactory {
public static Operation createOperate(string operate) {
Operation oper = null; switch (operate) {
加法工厂
减法类 +GetResult() : double
除法类 +GetRes厂
工厂方法模式(Factory Method)
// 工厂方法 interface IFactory {
Operation CreateOperation(); }
// 专门负责生产“+”的工厂 class AddFactory : IFactory {
public Operation CreateOperation() {
return new OperationDiv(); } }
工厂方法模式(Factory Method)
static void Main(string[] args) {
try {
Console.Write("请输入数字A:"); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B:"); string strNumberB = Console.ReadLine(); string strResult = "";
精品
06设计模式工厂方法模式 FactoryMethod
问题(Problem)
工厂方法模式的缺点

工厂方法模式的缺点工厂方法模式是一种创建型设计模式,它通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个,工厂方法使得一个类的实例化延迟到了子类。
工厂方法模式的优点非常明显,它可以提供一种灵活的方式来创建对象,解除了客户端与具体产品的依赖关系,增加了代码的可扩展性和可维护性。
然而,工厂方法模式并不是没有缺点的,它也存在一些局限性和缺点。
下面将会详细介绍工厂方法模式的缺点。
1. 类的数量增加:工厂方法模式的核心是定义一个创建对象的接口,每个具体的产品都有一个对应的工厂类来创建它。
这就意味着如果要创建多个具体产品,就需要相应数量的工厂类。
随着具体产品数量的增加,工厂类的数量也会增加,导致类的数量增多。
2. 增加系统复杂度:由于工厂方法模式需要定义多个工厂类,所以增加了系统的复杂度。
在实际使用过程中,如果每个具体产品由一个对应的工厂类来创建,那么工厂类将会变得非常多,对于系统的设计和维护都会带来很多困扰。
3. 增加代码量:工厂方法模式需要定义抽象工厂类和抽象产品类,并且每个具体产品都需要一个对应的具体工厂类和具体产品类。
这就导致了代码的数量增加,增加了开发量和维护成本。
4. 不符合开闭原则:工厂方法模式在添加新产品时,需要新增具体产品类和对应的具体工厂类。
这就违背了开闭原则,对于已有代码的修改会对系统稳定性造成一定的影响,需要进行大量的修改和测试。
5. 运行效率低:由于工厂方法模式每次都需要通过具体工厂类来创建具体产品类的实例,这就需要实例化具体工厂类和具体产品类。
在系统运行时,可能需要频繁地创建多个具体工厂类和具体产品类的实例,这就会影响系统的运行效率。
6. 需要预先知道所有的具体产品类:在使用工厂方法模式时,需要预先知道所有的具体产品类。
如果要增加新的产品,就必须要修改客户端代码,违背了开闭原则。
如果希望动态地添加新的产品,就需要使用其他的设计模式,如抽象工厂模式。
7. 与依赖倒置原则的冲突:工厂方法模式依赖于具体工厂类来创建具体产品类的实例,在客户端代码中需要使用具体工厂类来创建具体产品类的对象。
设计模式(简单工厂,工厂方法,抽象工厂)区别

第一种表述简单工厂,工厂方法,抽象工厂都属于设计模式中的创建型模式。
其主要功能都是帮助我们把对象的实例化部分抽取了出来,优化了系统的架构,并且增强了系统的扩展性。
本文是本人对这三种模式学习后的一个小结以及对他们之间的区别的理解。
简单工厂简单工厂模式的工厂类一般是使用静态方法,通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
不修改代码的话,是无法扩展的。
工厂方法工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。
通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。
在同一等级结构中,支持增加任意产品。
抽象工厂抽象工厂是应对产品族概念的。
比如说,每个汽车公司可能要同时生产轿车,货车,客车,那么每一个工厂都要有创建轿车,货车和客车的方法。
应对产品族概念而生,增加新的产品线很容易,但是无法增加新的产品。
小结★工厂模式中,重要的是工厂类,而不是产品类。
产品类可以是多种形式,多层继承或者是单个类都是可以的。
但要明确的,工厂模式的接口只会返回一种类型的实例,这是在设计产品类的时候需要注意的,最好是有父类或者共同实现的接口。
★使用工厂模式,返回的实例一定是工厂创建的,而不是从其他对象中获取的。
★工厂模式返回的实例可以不是新创建的,返回由工厂创建好的实例也是可以的。
区别简单工厂:用来生产同一等级结构中的任意产品。
(对于增加新的产品,无能为力)工厂模式:用来生产同一等级结构中的固定产品。
(支持增加任意产品)抽象工厂:用来生产不同产品族的全部产品。
(对于增加新的产品,无能为力;支持增加产品族)以上三种工厂方法在等级结构和产品族这两个方向上的支持程度不同。
所以要根据情况考虑应该使用哪种方法。
第二种表述简单工厂、工厂方法和抽象工厂都是创建型的设计模式。
三者的共同点是:1、都有两种作用不同的类:产品类和工厂类。
其中,工厂类在自己的方法中实例化产品类(即使用new命令生成产品类的对象),并将生成的产品类的对象提供给外部使用。
2、创建的过程,都是类似的:工厂类得到一个标志(可以由程序输入,也可以读取配置文件中的内容),返回一个产品对象。
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实验三工厂方法设计模式
实验目的:加深对工厂方法设计模式及创建型设计模式原理的理解
实验环境:C#.Net
实验内容:
某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式,如文件日志记录和到数据库日志记录等,且用户在应用场景下可以根据要求动态选择日志记录方式,现使用工厂方法设计模式设计该系统。
实验过程:
1、构建实现场景,画出UML类图
2、实现代码(C#)
static void Main(string [] args)
{
Console .WriteLine("采用文件日志记录方式");
ILogFactory fileLogFactory = new
FileLogFactory();
Log filelog = fileLogFactory .CreateLog();
filelog .write();
Console .WriteLine("==============================");
Console .WriteLine("采用数据库日志记录方式");
ILogFactory databaseLogFactory = new DatabaseLogFactory();
Log databaseLog =
databaseLogFactory .CreateLog();
databaseLog .write();
}
///<summary>
///日志抽象类
///</summary>
public abstract class Log
{
public abstract void write();
}
///<summary>
///文件日志类
///</summary>
public class FileLog :Log
{
public override void write()
{
Console .WriteLine("正在向文件日志中写入数据......");
}
}
///<summary>
///数据库日志类
///</summary>
public class DatabaseLog :Log
{
public override void write()
{
Console .WriteLine("正在向数据库日志中写入数据......");
}
}
///<summary>
///抽象日志工厂
///</summary>
interface ILogFactory
{
Log CreateLog();
}
///<summary>
///文件日志型工厂
///</summary>
public class FileLogFactory :ILogFactory
{
public Log CreateLog()
{
return new FileLog();
}
}
///<summary>
///数据库日志型工厂
///</summary>
public class DatabaseLogFactory :ILogFactory {
public Log CreateLog()
{
return new DatabaseLog();
}
}
实验结果:
实验讨论(效果分析):
通过这次实验,加深了对创建型设计模式的理解,并对几种模式进行比较,发现各种模式的特点:工厂方法模式中,核心的工厂类不是负责所有产品的创建,而是将具体的创建工作交给子类,工厂模式中,子工厂与产品类往往具有平行的等级结构,他们之间一一对应。
选折某个设计模式有了比较深的理解,这次实验,同时也是上次实验课学习的进一步应用,体现开闭原则(要求对软件的拓展开放)和里氏替换原则。