小菜学习设计模式（三）—工厂方法（Factory Method）模式

前言

设计模式目录：

• 小菜学习设计模式（一）—模板方法（Template）模式
• 小菜学习设计模式（二）—单例（Singleton）模式
• 小菜学习设计模式（三）—工厂方法（Factory Method）模式
• 小菜学习设计模式（四）—原型（Prototype）模式
• 小菜学习设计模式（五）—控制反转（Ioc）
• 持续更新中。。。

本篇目录：

• 三层架构

• 简单工厂模式

• 工厂方法（Factory Method）模式

• 后记

　　其实大家都知道，在工厂方法（Factory Method）模式之前有个简单工厂模式，也就是静态工厂方法（Static Factory Method）模式，在简单工厂模式之前有个我们都熟悉的三层架构模式，那我们就上到下一层一层的来了解下。

三层架构

　　三层架构我们都熟悉，一开始编程的时候也是用的最多，分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL），实现了“高内聚，低耦合”的思想。

　　关于三层架构不需要说太多，我当时学习的时候，无意间看到李天平老师关于三层的趣味理解，觉得还蛮有意思的，很适合初学者理解，和大家分享下：

• 数据库好比猪圈，所有的猪有序地按区域或编号，存放在不同的猪栏里。
• DAL好比是屠宰场，把猪从猪圈取出来进行（处理）屠杀，按要求取出相应的部位（字段），或者进行归类整理（统计），形成整箱的猪肉（数据集），传送给食品加工厂（BLL）。本来这里都是同一伙人既管抓猪，又管杀猪的，后来觉得效率太低了，就让一部分人出来专管抓猪了（DBUtility），根据要求来抓取指定的猪。
• BLL好比食品加工厂，将猪肉深加工成各种可以食用的食品（业务处理）。
• Web好比商场，将食品包装成漂亮的可以销售的产品，展现给顾客（UI表现层）。
• 猪肉好比Model，无论是哪个厂（层），各个环节传递的本质都是猪肉，猪肉贯穿整个过程。
• 通用类库Common，相当于工人使用的各种工具，为各个厂（层）提供诸如杀猪刀、绳子、剪刀、包装箱、工具车等共用的常用工具（类）。其实，每个部门本来是可以自己制作自己的工 具的，但是那样会使效率比较低，而且也不专业，并且很多工作都会是重复的。因此，就专门有人开了这样的工厂来制作这些工具，提供给各个工厂，有了这样的分工，工厂就可以专心做自己的事情了。

　　通过上面的趣味理解，脑海中应该对三层有个了解了。说到这，其实如果大家学习过MVC（模型Model-视图View-控制器Controller）的话，就发现和三层架构有点相似，都有一个表现层，但是其他两层就不同了，三层架构中没有Controller这个概念，MVC也没有把业务的逻辑访问看成两个层，这是采用三层架构或MVC搭建程序最主要的区别。当然了。在三层中也提到了Model，但是三层架构中Model的概念与MVC中Model的概念是不一样的，“三层”中典型的Model层是以实体类构成的，而MVC里，则是由业务逻辑与访问数据组成的。

简单工厂模式

　　静态工厂方法（Static Factory Method）模式其实不属于GOF所提出的设计模式中，我们一般在应用的时候结合三层模式下使用工厂模式使用多点，例如下面的解决方案：

　　上面的SeManage.IDAL就相当于抽象产品，SeManage.SQLServerDAL相当于具体产品，SeManage.DALFactory相当于工厂，决定生成何种商品的工厂。

    /// <summary>
    /// dal工厂
    /// </summary>
    public sealed class DataAccess
    {
        private static readonly string SQLServicePath = ConfigurationManager.AppSettings["SQLServerDAL"];
        public DataAccess()
        { }

        /// <summary>
        /// 创建Changdi数据层接口。
        /// </summary>
        public static SeManage.IDAL.IChangdi CreateChangdi()
        {
            string className = SQLServicePath + ".Changdi";
            return (SeManage.IDAL.IChangdi)Assembly.Load(SQLServicePath).CreateInstance(className);
        }
    }

    <add key="SQLServerDAL" value="SeManage.SQLServerDAL"/>

　　上面的代码表示根据配置文件来创建何种具体抽象类的实例（产品），下面的配置就像工厂机器的开关，决定生产哪种产品。

　　通过上面的代码，我们也会发现一些问题，如果产品的种类较多，工厂类里面的生产产品的方法也多，如果出现新的产品，那我们就必须在工厂类里面添加生产新产品的方法，这样就违反了高内聚责任分配原则，使代码变的不容易维护。

工厂方法（Factory Method）模式

　　工厂方法（Factory Method）模式是在GOF提出的设计模式中有定义的，如下：为创建对象定义一个接口，让子类决定实例化哪个类，工厂方法让一个类的实例化延迟至子类。

　　其实从某种方面可以说，工厂方法模式是简单工厂模式的衍生，也解决了简单工厂模式所出现的问题，例如上面所提到的。工厂方法模式其实就是把工厂抽象化了，我们可以把工厂方法模式拆分成四个元素：抽象工厂（IFactory）、具体工厂（Concrete Factory）、抽象产品（Product）和具体产品（Concrete Product）。根据这四个元素，我们可以简单的画下UML类图：

　　根据上面的UML类图，不难实现其代码：

    /// <summary>
    /// 产品接口
    /// </summary>
    public interface ICar
    {
        void Travel();
    }

    /// <summary>
    /// 具体产品
    /// </summary>
    public class Lexus : ICar
    {
        public void Travel()
        {
            Console.WriteLine("I'm a lexus car, I'm traveling");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 工厂接口
    /// </summary>
    public interface ICarFactory
    {
        ICar CreateCar();
    }

    /// <summary>
    /// 具体工厂类
    /// </summary>
    public class LexusFactory : ICarFactory
    {
        public ICar CreateCar()
        {
            return new Lexus();
        }
    }


    public class Client
    {
        private ICarFactory carFactory;
        public Client(ICarFactory carFactory)
        {
            this.carFactory = carFactory;
        }

        public void doSomething()
        {
            ICar car = carFactory.CreateCar();
            car.Travel();
            //to do something
        }
    }

　　调用示例代码：

        static void Main(string[] args)
        {
            Client client = new Client(new LexusFactory());
            client.doSomething();
        }

　　从上面的代码我们可以看出，工厂方法模式的对简单工厂模式进行了抽象。有一个抽象的Factory类（可以是抽象类和接口），这个类将不再负责具体的产品生产，而是只制定一些规范， 具体的生产工作由其子类去完成。在这个模式中，工厂类和产品类往往可以依次对应。即一个抽象工厂对应一个抽象产品，一个具体工厂对应一个具体产品，这个具体的工厂就负责生产对应的产品。其实单从这一点上，我们就会发现，和我们之前说的《小菜学习设计模式（一）—模板方法（Template）模式》中提到的模板方法模式的思想有些共同的地方，其实工厂方法(Factory Method)模式是最典型的模板方法(Template Method)模式的应用。

　　示例代码下载：FactoryMethod.rar

后记

　　插一句：上面的UML是用Edraw Mind Map这一款绘图软件画的，感觉还不错，可以画大部分的图，还在熟悉中，绿色版的哦。

　　下载地址：Edraw Mind Map.rar

　　骚年们，和小菜一起整理学习吧，未完待续。。。