Фабричный метод (Factory Method) — это паттерн, который определяет интерфейс для создания объектов некоторого класса, но непосредственное решение о том, объект какого класса создавать происходит в подклассах. То есть паттерн предполагает, что базовый класс делегирует создание объектов классам-наследникам.

Когда надо применять паттерн

• Когда заранее неизвестно, объекты каких типов необходимо создавать
• Когда система должна быть независимой от процесса создания новых объектов и расширяемой: в нее можно легко вводить новые классы, объекты которых система должна создавать.
• Когда создание новых объектов необходимо делегировать из базового класса классам наследникам

На языке UML паттерн можно описать следующим образом:

abstract class Product
{}
 
class ConcreteProductA : Product
{}
 
class ConcreteProductB : Product
{}
 
abstract class Creator
{
    public abstract Product FactoryMethod();
}
 
class ConcreteCreatorA : Creator
{
    public override Product FactoryMethod() { return new ConcreteProductA(); }
}
 
class ConcreteCreatorB : Creator
{
    public override Product FactoryMethod() { return new ConcreteProductB(); }
}

Участники

• Абстрактный класс Product определяет интерфейс класса, объекты которого надо создавать.
• Конкретные классы ConcreteProductA и ConcreteProductB представляют реализацию класса Product. Таких классов может быть множество
• Абстрактный класс Creator определяет абстрактный фабричный метод FactoryMethod(), который возвращает объект Product.
• Конкретные классы ConcreteCreatorA и ConcreteCreatorB — наследники класса Creator, определяющие свою реализацию метода FactoryMethod(). Причем метод FactoryMethod() каждого отдельного класса-создателя возвращает определенный конкретный тип продукта. Для каждого конкретного класса продукта определяется свой конкретный класс создателя.Таким образом, класс Creator делегирует создание объекта Product своим наследникам. А классы ConcreteCreatorA и ConcreteCreatorB могут самостоятельно выбирать какой конкретный тип продукта им создавать.

Теперь рассмотрим на реальном примере. Допустим, мы создаем программу для сферы строительства. Возможно, вначале мы захотим построить многоэтажный панельный дом. И для этого выбирается соответствующий подрядчик, который возводит каменные дома. Затем нам захочется построить деревянный дом и для этого также надо будет выбрать нужного подрядчика:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Developer dev = new PanelDeveloper("ООО КирпичСтрой");
        House house2 = dev.Create();
         
        dev = new WoodDeveloper("Частный застройщик");
        House house = dev.Create();
 
        Console.ReadLine();
    }
}
// абстрактный класс строительной компании
abstract class Developer
{
    public string Name { get; set; }
 
    public Developer (string n)
    { 
        Name = n; 
    }
    // фабричный метод
    abstract public House Create();
}
// строит панельные дома
class PanelDeveloper : Developer
{
    public PanelDeveloper(string n) : base(n)
    { }
 
    public override House Create()
    {
        return new PanelHouse();
    }
}
// строит деревянные дома
class WoodDeveloper : Developer
{ 
    public WoodDeveloper(string n) : base(n)
    { }
 
    public override House Create()
    {
        return new WoodHouse();
    }
}
 
abstract class House
{ }
 
class PanelHouse : House 
{ 
    public PanelHouse()
    {
        Console.WriteLine("Панельный дом построен");
    }
}
class WoodHouse : House
{ 
    public WoodHouse()
    {
        Console.WriteLine("Деревянный дом построен");
    }
}

В качестве абстрактного класса Product здесь выступает класс House. Его две конкретные реализации — PanelHouse и WoodHouse представляют типы домов, которые будут строить подрядчики. В качестве абстрактного класса создателя выступает Developer, определяющий абстрактный метод Create(). Этот метод реализуется в классах-наследниках WoodDeveloper и PanelDeveloper. И если в будущем нам потребуется построить дома какого-то другого типа, например, кирпичные, то мы можем с легкостью создать новый класс кирпичных домов, унаследованный от House, и определить класс соответствующего подрядчика. Таким образом, система получится легко расширяемой. Правда, недостатки паттерна тоже очевидны — для каждого нового продукта необходимо создавать свой класс создателя.

Примеры применения: создайте NPC или виджеты GUI на основе строки, прочитанной из файла