简单工厂模式 (Simple Factory Pattern) - C#

简单工厂模式虽然不属于 GoF 23种设计模式（它是工厂方法模式的一个特例或简化版），但在实际开发中非常常用。它主要用于管理对象的创建过程。

核心思想：定义一个工厂类，根据传入的参数不同返回不同类的实例。

被创建的实例通常都具有共同的父类或实现同一个接口。客户（Client）只需要知道参数，而不需要关心对象的创建细节。

角色划分：

• Factory (工厂类): 核心部分，负责实现创建所有实例的内部逻辑。
• Product (抽象产品): 所有具体产品的父类或接口。
• ConcreteProduct (具体产品): 工厂类所创建的具体对象。

我们需要做一个简单的计算器，能够进行加法、减法、乘法运算。

• 抽象产品：运算类 (Operation)
• 具体产品：加法类 (Add)、减法类 (Sub)、乘法类 (Mul)
• 工厂：运算工厂 (OperationFactory)

创建一个抽象类或接口，定义所有具体产品共有的方法。

// 抽象产品：运算类
public abstract class Operation
{
    public double NumberA { get; set; }
    public double NumberB { get; set; }
 
    // 抽象方法，由子类实现具体的运算逻辑
    public abstract double GetResult();
}

创建具体的运算类，继承自抽象产品。

// 具体产品：加法
public class OperationAdd : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        return NumberA + NumberB;
    }
}
 
// 具体产品：减法
public class OperationSub : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        return NumberA - NumberB;
    }
}
 
// 具体产品：乘法
public class OperationMul : Operation
{
    public override double GetResult()
    {
        return NumberA * NumberB;
    }
}

这是简单工厂模式的核心，根据传入的字符串（运算符），决定实例化哪个对象。

// 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;
            default:
                throw new Exception("不支持的运算符");
        }
        return oper;
    }
}

客户端不需要知道 `OperationAdd` 或 `OperationSub` 的存在，只需要找工厂要对象。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        try 
        {
            // 1. 告诉工厂我们要进行 "+" 运算
            Operation oper = OperationFactory.CreateOperate("+");
 
            // 2. 设置数据
            oper.NumberA = 10;
            oper.NumberB = 20;
 
            // 3. 获取结果
            double result = oper.GetResult();
 
            Console.WriteLine($"结果是: {result}"); // 输出: 结果是: 30
        }
        catch(Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"发生错误: {ex.Message}");
        }
    }
}