简单工厂、工厂方法与抽象工厂大比拼

简单工厂、工厂方法和抽象工厂都属于设计模式创建型，严格意义上简单工厂不属于23设计模式之一（违背了开闭原则），本文为了完整描述三工厂演变过程，对三工厂进行了整体的总结和学习，并通过三者之间的特点比较总结出各自的优缺点。

一、简单工厂：

在没有工厂之前，大家都是自给自足，生产一部车或其他工具都是自己来完成，有了工厂之后，告诉它需求就会出来相应的产品，但生产化水平比较低，工厂分工不太明确，社会上只有一个工厂，不论卡车还是公交车都由它来完成，相当于一个工厂多条生产线。

类图：



代码：

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 简单工厂类，用于生产各种汽车
     * 开发时间：2015/8/20 16:05:29
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace SimpleFactory
{
    class CarFactory
    {
        public static Car CreateCar(string type)
        {
            Car car = null;
            switch (type)
            {
                case "bus":
                    car=new Bus ();
                    break ;
                case "truck":
                    car=new Truck ();
                    break ;
            }
            return car;
        }
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 车的抽象类，下面有公交车、卡车等,有生产车的虚方法
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:03
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace SimpleFactory
{
   public  class Car
    {
       public virtual void GetCar()
       {
       }
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 车的具体类之一，公交车
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:39
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace SimpleFactory
{
    public  class Bus:Car
    {
        public override void GetCar()
        {
            Console.WriteLine("生产出公交车！");
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace SimpleFactory
{
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Car car;
            car = CarFactory.CreateCar("bus");//需要生产公交车
            car.GetCar();
        }
    }
}

好处：工厂类包含逻辑判断，根据客户端实例化相关类，去除与具体产品依赖，客户端不管哪个类的实例，把需求给工厂，工厂单独创建相应实例。是优点也是不足。

不足：如果添加产品，需要修改工厂类，违背开闭原则。工厂方法的出现解决了这一困惑。。。

二、工厂方法：

随着专业化程度的提高，工厂分工变得明确，每个工厂生产各自的产品，公交车工厂只管生产公交车，卡车工厂负责生产卡车，这样如果有新的产品需求，直接增加相应的产品类和对应 工厂类即可。

类图：



代码：和简单工厂不同的是，多了一个抽象工厂接口，具体工厂类都来实现它。客户端也来实例化具体工厂类（声明时候是父类）。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    interface IFactory
    {
        Car CreateCar();
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 公交车工厂
     * 开发时间：2015/8/20 16:25:07
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    class BusFactory:IFactory 
    {
        public Car CreateCar()
        {
            return new Bus();
        }
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 客户端，比如需要一辆公交车
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:39
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFactory factory = new BusFactory();//实例化公交车工厂
            Car car = factory.CreateCar();   //公交车工厂创建出公交车
            car.GetCar();
        }
    }
}

好处：遵守开闭原则，直接添加具体产品类和相应工厂类，实例化哪一个工厂放在客户端

不足：第一：增加一个产品就要增加一个产品工厂类，额外开发，第二：把简单工厂内部逻辑移到客户端，所以之前修改工厂类，现在修改客户端，问题还是存在，抽象工厂的出现了。。。

三、抽象工厂：

工厂方法虽解决简单工厂违背开闭原则的问题，但它每个工厂只能生产一种产品，对于系列产品表示无能为力，而且大家都看到工厂能获益，随着工厂的增多，用户的需求，这时有了品牌的概念，比如想要宝马的卡车，奔驰的公交车等。。。

类图：



代码：

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 车的抽象类，下面有公交车、卡车等,有生产车的虚方法
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:03
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    public class Bus
    {
        public virtual void GetCar()
        {
        }
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 车的具体类之一，奔驰公交车
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:39
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    public class BenzBus : Bus
    {
        public override void GetCar()
        {
            Console.WriteLine("生产出奔驰公交车！");
        }
    }
}

**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 奔驰工厂，生产奔驰公交和奔驰卡车
     * 开发时间：2015/8/20 16:25:07
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
  public  class BenzFactory : IFactory 
    {
        public Bus  CreateBus()  //生产奔驰公交
        {
            return new BenzBus();
        }
        public Truck CreateTruck()//生产奔驰卡车
        {
            return new BenzTruck();

        }
    }
}

/**********************************************************************************
     * 开发人:李立平
     * 开发组：
     * 类说明： 客户端，需要奔驰公交和宝马卡车
     * 开发时间：2015/8/20 16:06:39
     * 开发版本：V4.0.0    **********************************************************************************/
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace AbstractFactory
{
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
             Bus bb = new BenzBus();//声明为父类
            IFactory bf = new BenzFactory();  //创建奔驰工厂
            bb = bf.CreateBus(); //生产奔驰公交
            bb.GetCar();    

            Truck bt = new BMWTruck();//声明为父类
            IFactory tf = new BMWFactory();//创建宝马工厂
            bt = tf.CreateTruck();//生产宝马卡车
            bt.GetCar();       
        }
    }
}

好处：可以解决工厂方法每个工厂只能生产单一产品的工厂，根据产品需求进一步抽象出一个工厂类的抽象类，所以为抽象工厂。通过改变具体工厂使用不同产品配置，第二：具体创建实例过程与客户端分离，客户端通过抽象接口操纵实例，
不足：增加新产品，比如上图大众的轿车，就要添加轿车抽象类，和下面的大众轿车，大众卡车等，还有修改抽象工厂，和具体的工厂，比如上图就要添加大众的具体工厂，要修改的地方太多啦，这时就显得糟糕了，不过可以通过简单工厂改进抽象工厂。
抽象工厂的改进（更换数据库的问题）：

简单工厂改进抽象工厂：一个database类，可以创建iuser和idepartment的sql和access产品，如果需要更换oracle数据库呢？又需要在database中修改case分支，添加oracle数据库的分支判断，违背开闭原则，不好维护，这时把数据库作为字符串拿出来，反射出场了。

反射+抽象工厂：assembly.load(程序集).createinstance（命名空间.要实例化类名称），原来写死在程序里，现在字符串来是实例化对象（变量可以更换），数据库使用由db决定，去除database中switch判断，不过还需要改程序中db的值，不完美，有没有一种不修改程序的方法，当然可以读取配置文件啊。

配置文件+反射：真正符合开闭原则，读文件时给DB字符串赋值，写明用sql还是access，这样database也不用更改啦。
四、比较：

比较：简单工厂：生产同一等级任何产品，一个工厂多生产线；对增加新产品无能 为力；
工厂方法：同一等级结构固定产品，多个工厂；
抽象工厂：生产不同系列的全部产品，对增加新产品无能为力。
每种模式都有自己的优点和弊端，只有最适合它的场景，没有最好的时候，只要满足自己的需求就是最好的。