C# 如何用工厂方法模式设计游泳比赛排位系统？
——以灵活排位策略实现为例
一、系统核心设计思想
通过工厂方法模式解耦赛事类型与排位策略，实现以下灵活扩展：
1. 动态创建排位策略
PrelimEvent（预赛）→ 生成CircleSeeding（循环排位）TimedFinalEvent（计时决赛）→ 生成StraightSeeding（直接排位）
// 预赛返回循环排位策略
public override Seeding getSeeding() {return new CircleSeeding(swimmers, numLanes);
}
2. 统一抽象接口
- 抽象基类
Event定义公共接口：isPrelim(),isFinal(),isTimedFinal()标识赛事类型getSeeding()工厂方法由子类实现具体策略
二、排位算法实现差异
| 策略类型 | 适用赛事 | 核心逻辑 |
|---|---|---|
| 直接排位 | 计时决赛 | 按成绩降序分配泳道，快→慢居中排列 |
| 循环排位 | 预赛 | 继承直接排位后，对前3组泳道重新分配 |
1. 直接排位关键步骤
protected override void seed() {sortUpwards(); // 按成绩升序排序 // 计算分组：保证最后一组至少有3人 int lastHeat = count % numLanes;if(lastHeat < 3) lastHeat = 3; numHeats = (count - lastHeat) / numLanes + 1;
}
- 优势：确保高水平选手分散在不同组别，避免“死亡之组”。
2. 循环排位优化逻辑
protected override void seed() {base.seed(); // 先执行直接排位if(numHeats >= 2) {int circle = (numHeats >= 3) ? 3 : 2;// 重新分配前几组泳道：快慢交错避免扎堆for(int j=0; j<numLanes; j++) {for(int k=0; k<circle; k++) {swmrs[i].setLane(lanes[j]);swmrs[i++].seatHeat(numHeats - k);}}}
}
三、工厂方法的核心价值
1. 解决三类痛点
- 动态决策：运行时根据赛事类型选择排位策略（如预赛→循环排位）
- 扩展性：新增赛事类型（如决赛）只需派生新子类
- 局部化创建逻辑：将对象创建封装在子类，避免客户端代码冗余
2. 典型应用场景
- 工厂通过配置文件（如
500free.txt）自动选择赛事类型 - 新增策略无需修改已有排位算法
四、实践启示
1. 模式选择时机
- 当系统需支持多维度变化（赛事类型×排位策略）时，工厂方法比简单工厂更符合开闭原则。
2. 性能优化点
- 循环排位复用直接排位的基础排序，减少重复计算
- 通过
lanes[j]泳道池化降低对象创建开销
3. 扩展方向
- 添加
FinalEvent类实现决赛专属排位策略 - 支持动态泳道数（如8道池vs10道池）
关键总结：工厂方法模式将“对象创建”提升为系统设计维度，通过抽象与实现的分离，让算法策略像乐高积木般自由组合——这正是应对体育赛事复杂规则演进的终极武器。