工厂模式与委托在C#中的应用

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种封装对象创建的方法。通过将对象的创建过程委托给工厂类，而不是直接实例化对象，工厂模式促进了松耦合，并使代码更加灵活和可维护。

委托简介

委托是C#中的一种类型安全函数指针，可用于引用方法。通过在工厂模式中使用委托，我们可以在对象创建过程中实现高度灵活性，根据特定条件或运行时环境动态选择要创建的对象。

工厂设计模式的好处

• 封装对象创建：工厂类屏蔽了客户端代码与对象实例化细节之间的复杂关系，使代码更清晰易懂。
• 松耦合：通过解耦客户端与具体类，工厂模式增强了系统的灵活性和可维护性。
• 提升复用性：工厂模式可在应用程序的不同部分有效生成多种类型的对象，简化开发过程。

示例说明

步骤 1. 创建ASP.NET Core Web API项目

步骤 2. 创建Models文件夹并添加Mobile类

public class Mobile
{
    public required Guid Id { get; set; }
    public required string Name { get; set; }
}

步骤 3. 创建Contracts文件夹并添加IMobileProvider接口

public interface IMobileProvider
{
    IReadOnlyCollection<Mobile> GetMobiles();
}

步骤 4. 创建Providers文件夹，并在其中创建Apple和Samsung类，实现IMobileProvider接口

public class Apple : IMobileProvider
{
    public IReadOnlyCollection<Mobile> GetMobiles()
    {
        return new List<Mobile>
        {
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "iPhone 16 Pro Max" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "iPhone 16 Pro" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "iPhone 15 Pro Max" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "iPhone 15 Pro" }
        };
    }
}

public class Samsung : IMobileProvider
{
    public IReadOnlyCollection<Mobile> GetMobiles()
    {
        return new List<Mobile>
        {
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "S24 Ultra" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "S23 Ultra" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "S22 Ultra" },
            new Mobile { Id = Guid.NewGuid(), Name = "S20 Ultra" }
        };
    }
}

步骤 5. 在Program.cs文件中注册服务到容器

using FactoryDesignPatternUsingDelegates.Contracts;
using FactoryDesignPatternUsingDelegates.Providers;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddSingleton<Func<string, IMobileProvider>>(provider =>
{
    return provider?.ToUpper() switch
    {
        "APPLE" => new Apple(),
        "SAMSUNG" => new Samsung(),
        _ => throw new ArgumentException("Invalid Provider")
    };
});

builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();

app.UseAuthorization();

app.MapControllers();

app.Run();

这段代码利用依赖注入（DI）注册了一个服务，该服务根据提供的字符串创建不同的移动提供商对象。

步骤 6. 创建Controllers文件夹并添加MobilesController API控制器

[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class MobilesController : ControllerBase
{
    private readonly Func<string, IMobileProvider> _provider;

    public MobilesController(Func<string, IMobileProvider> provider)
    {
        _provider = provider;
    }

    [HttpGet("{provider}")]
    public IActionResult GetMobiles(string provider)
    {
        return Ok(_provider?.Invoke(provider).GetMobiles());
    }
}

步骤 7. 测试端点

应用程序监听5000端口。在浏览器中访问http://localhost:5000/api/mobiles/apple，将显示所有苹果产品。同样，访问http://localhost:5000/api/mobiles/samsung，将显示所有三星产品。

结论

通过在工厂模式中使用委托，我们可以创建更灵活、可维护和可测试的C#应用程序。这种方法提高了代码的模块化和可重用性，同时保持了系统的松耦合性。