设计模式简单工厂模式

模式定义

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：又称为静态工厂方法（Static Factory Method）模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

应用场景

例：计算器，到底要实例化谁，将来会不会增加实例化的对象，把很容易变化的地方用一个单独的类来做这个创造实例的过程，这个就是工厂。

代码实现

简单的运算工厂类

public class OperationFactory
{
    public static Operation CreateOperate(string operate)
    {
        Operation oper = null;
        switch (operate)
        {
            case "+":
                oper = new OperationAdd();
                break;
            case "-":
                oper = new OperationSub();
                break;
            case "*":
                oper = new OperationMul();
                break;
            case "/":
                oper = new OperationDiv();
                break;
        }
        return oper;
    }
}

运算类

public class Operation
{
    private double _numberA = 0;
    private double _numberB = 0;

    public double NumberA
    {
        get { return _numberA; }
        set { _numberA = value; }
    }

    public double NumberB
    {
        get { return _numberB; }
        set { _numberB = value; }
    }

    public virtual double GetResult()
    {
        double result = 0;
        return result;
    }
}

加法类

class OperationAdd : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        double result = 0;
        result = NumberA + NumberB;
        return result;
    }
}

减法类

class OperationSub : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        double result = 0;
        result = NumberA - NumberB;
        return result;
    }
}

乘法类

class OperationMul : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        double result = 0;
        result = NumberA * NumberB;
        return result;
    }
}

除法类

class OperationDiv : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        double result = 0;
        if (NumberB == 0)
            throw new Exception("除数不能为0");
        result = NumberA / NumberB;
        return result;
    }
}

客户端代码

Operation oper;
oper = OperationFactory.CreateOperate("+");
oper.NumberA = 1;
oper.NumberB = 2;
double result = oper.GetResult();

模式优点

工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅"消费"产品。简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。
客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度减少使用者的记忆量。
通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

模式缺点

由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

适用场景

在以下情况下可以使用简单工厂模式：

工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。

总结

简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品的依赖。

这样，以后需要增加各种复杂运算，比如平方根、立方根、自然对数等等，只要增加相对应的运算子类就可以了。但是，如果要加一个新的运算，我们是一定需要给运算工厂类的方法里加'case'的分支条件的，修改原来的类并不是好方法，这就等于说，我们不但对扩展开放了，对修改也开放了，这样违背了开放封闭原则。

作者:spike

分类: 开发

创作时间:2026-03-06

更新时间:2026-03-06

设计模式 简单工厂模式