C#设计模式之工厂模式，以及通过反射实现动态工厂。

题目如下：

假设你正在为一家汽车制造公司编写软件。公司生产多种类型的汽车，包括轿车、SUV和卡车。每种汽车都有不同的特点和功能。请设计一个工厂模式，用于创建不同类型的汽车对象。该工厂模式应具有以下要求：工厂类名为 CarFactory，包含一个静态方法 CreateCar，根据传入的参数类型，返回对应类型的汽车对象。汽车类 Car 是一个抽象类，包含一个抽象方法 Drive，用于描述汽车的驾驶行为。轿车类 Sedan 继承自 Car 类，实现了 Drive 方法，在 Drive 方法中输出“驾驶轿车”。SUV 类继承自 Car 类，实现了 Drive 方法，在 Drive 方法中输出“驾驶SUV”。卡车类 Truck 继承自 Car 类，实现了 Drive 方法，在 Drive 方法中输出“驾驶卡车”。使用该工厂模式完成以下操作：在程序入口处，向 CarFactory 的 CreateCar 方法传入参数 "sedan"，并将返回的对象存储到 sedanCar 变量中。在 sedanCar 上调用 Drive 方法，观察输出结果。同样地，创建一个 SUV 对象，并调用其 Drive 方法。创建一个 Truck 对象，并调用其 Drive 方法。请根据以上要求实现该工厂模式，并编写相应的代码。

简单工厂实现：

using System;using System.Reflection;namespace Factory{internal class CarFactory{public static T CreateCar<T>() where T : Car, new(){if (typeof(T) == typeof(Sedan))return new Sedan() as T;if (typeof(T) == typeof(SUV))return new SUV() as T;if (typeof(T) == typeof(Truck))return new Truck() as T;throw new ArgumentException("无法创建该类型的汽车对象。");} }}

namespace Factory{public abstract class Car {public abstract void Drive();}}

using System;namespace Factory{internal class Program{static void Main(string[] args){Car sedanCar = CarFactory.CreateCar<Sedan>();sedanCar.Drive();Car suvCar = CarFactory.CreateCar<SUV>();suvCar.Drive();Car truckCar = CarFactory.CreateCar<Truck>();truckCar.Drive();Console.ReadLine();}}}

上述代码给出了抽象基类的基本定义，和泛型工厂的实现方式，以及调用方式。
值得注意的是where T : Car, new()这个条件：
where T : Car, new() 是对泛型类型参数 T 的约束。这个约束表明泛型类型参数 T 必须满足两个条件：

T 必须是 Car 类或者其派生类：表示 T 必须是 Car 类型或者 Car 类的子类（派生类）。

T 必须具有无参构造函数：通过 new() 约束，表示 T 必须具有一个无参构造函数，即能够使用 new T() 创建 T 的实例。

上述约束的作用是为了确保泛型类型参数 T 在使用过程中是符合要求的。约束 T 必须是 Car 类型或其派生类型，以保证在 CreateCar 方法中创建的对象是 Car 类型或其子类的实例；同时，约束 T 必须具有无参构造函数，以确保可以通过 new T() 的方式来创建 T 的实例。

通过这样的约束，可以确保在调用 CreateCar 方法时，传入的 T 类型参数满足指定的要求，并且能够在方法内部根据 T 的类型来创建相应的对象实例。

工厂模式适用于以下场景：对象创建复杂：当对象的创建涉及到复杂的逻辑判断、依赖关系或者大量的初始化操作时，可以使用工厂模式来封装对象的创建过程。这样可以简化客户端代码，并提供一个统一的入口来创建对象。对象类型不确定：当需要根据不同的条件或者配置来创建不同类型的对象时，可以使用工厂模式。通过工厂模式，可以将对象的创建逻辑从客户端代码中分离出来，降低代码的耦合性。扩展性要求高：当系统中需要添加新的产品或者变化频繁时，使用工厂模式可以方便地扩展和修改代码。通过增加新的具体工厂和产品类，而无需修改已有代码，符合开闭原则。隐藏对象创建细节：当需要隐藏对象创建的细节时，可以使用工厂模式。客户端只需要与工厂接口进行交互，无需关心具体的产品如何创建或实现。总的来说，工厂模式适用于对象创建复杂、对象类型不确定、扩展性要求高以及隐藏对象创建细节的情况。它能够提供灵活、可扩展和易于维护的代码结构。

从代码中我们可以看出CarFactory这个工厂类是有弊端的，比如每次添加新的汽车对象我们都需要去修改CarFactory类中的CreateCar，添加一条新的对象。此时我们可以采用动态工厂，通过反射的形式去创建对象。

using System;using System.Reflection;namespace Factory{internal class CarFactory{public static T CreateCar<T>(string typeName) where T : Car, new(){Type type = GetTypeByName(typeName);if (type != null && typeof(T).IsAssignableFrom(type))return Activator.CreateInstance(type) as T;throw new ArgumentException("无法创建该类型的汽车对象。");}private static Type GetTypeByName(string typeName){return Assembly.GetAssembly(typeof(CarFactory)).GetType($"Factory.{typeName}");}}}

using System;namespace Factory{internal class Program{static void Main(string[] args){// 传递具体类的类型名称作为参数string typeName = "Sedan";Car sedan = CarFactory.CreateCar<Sedan>(typeName);sedan.Drive();// 可以根据需要创建不同类型的汽车对象typeName = "SUV";Car suv = CarFactory.CreateCar<SUV>(typeName);suv.Drive();typeName = "Truck";Car truck = CarFactory.CreateCar<Truck>(typeName);truck.Drive();Console.ReadLine();}}}

这样核心工厂代码我们就不需要修改呢。
通过传进来的typeName去动态生成实例，其中Assembly.GetAssembly(typeof(CarFactory))是获取当前类型所处的程序集。Factory.{typeName} 为 命名空间.类 另外 typeof(T).IsAssignableFrom(type)意思为当前T类型是否和Type类型可以进行转换，比如type是不是T的基类或者派生类。Activator.CreateInstance(type) as T用于创建实例。