.NET设计模式(1): 简单工厂模式

最近一直在看设计模式,想把自己的学习笔记与大家分享一下,如果能帮助大家的话,我会非常高兴,同时也欢迎大家指出里面的不足。园子里其实关于此类文章已经很多了,如果dudu感觉放在首页欠妥的话,可以调一下。

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)

介绍:简单工厂模式不能说是一个设计模式,说它是一种编程习惯可能更恰当些。因为它至少不是Gof23种设计模式之一。但它在实际的编程中经常被用到,而且思想也非常简单,可以说是工厂方法模式的一个引导,所以我想有必要把它作为第一个讲一下。

引入:
我们在编程的时候,每当"new"一个对象之后,这个对象就依赖于这个类了。如果在后期的维护过程中由于某些原因需要修改一下这个类,则唯一的做法就是打开源代码,进行修改,修改所有与这个对象有关的操作。这对我们是非常不利的。
问题出来了:对象不能应对“具体实例化类型”的变化
解决思路:套用一下李建忠李老师的话,封装变化点,哪里变化,封装哪里。在这个例子中,要实例化的类变了,就将实例化这个操作封装起来,我们可以把"new"这个操作移交一个具体的类,由它去负责根据我们的条件创建具体类的实例,也就是下面要说的“简单工厂模式”。

定义:
专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类或接口。简单工厂模式又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,属于类的创建型模式,通常根据一个条件(参数)来返回不同的类的实例。

意图:
提供一个类,由它负责根据一定的条件创建某一具体类的实例

参与者:

  • 工厂角色(Creator)
    是简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有具体产品类的实例。工厂类可以被外界直接调用,创建所需的产品对象。
  • 抽象产品角色(Product)
    是所有具体产品角色的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。
  • 具体产品角色(Concrete Product)
    继承自抽象产品角色,一般为多个,是简单工厂模式的创建目标。工厂类返回的都是该角色的某一具体产品。

UML图:
简单工厂模式UML图

现实生活中例子:
每次参加不同的聚会或者与不同的人见面,可能穿的衣服是不一样的,比如,你今天上午要与你的一个新客户见面,你可能会对你的老婆说:老婆,给拿件商务装(参数),我要去见我的一个客户,你老婆(工厂类)接到你的请求(商务装参数)后,从衣柜中取出一件商务装(具体产品),交给你。整个过程就完成了。

分析:
你可能根据不同的条件,要的衣服是不一样的,但要的衣服都是已经在你的衣柜中存在的。并且,每件上衣它们都属于同一种抽象,即它们可以从一个抽象类或接口中继承,这此衣服各自都有一定特征,这些都是条件。然后你要的时候,就可以向你老婆说一种特征,她就会根据这个特征为你服务了。这就是典型的简单工厂模式的应用。
 抽象产品类代码

1    /// <summary>
2    /// 抽象产品类:上衣
3    /// </summary>

4    public interface ICoat
5    {
6        void GetYourCoat();
7    }

 


非常简单,是吧?这里我只是举一个仅仅能说明问题的例子,在具体的项目中,可能是很复杂的哦。。

具体产品类代码

 1namespace SimpleFactory
 2{
 3    /// <summary>
 4    /// 具体产品类:商务上衣
 5    /// </summary>

 6    public class BusinessCoat:ICoat
 7    {
 8        public void GetYourCoat()
 9        {
10            Console.WriteLine("商务上衣");
11        }

12    }

13
14    /// <summary>
15    /// 具体产品类:时尚上衣
16    /// </summary>

17    public class FashionCoat : ICoat
18    {
19        /// <summary>
20        /// 实现ICoat中定义的方法
21        /// </summary>
22        /// <returns></returns>

23        public void GetYourCoat()
24        {
25            Console.WriteLine("时尚上衣");
26        }

27    }

28}


简单工厂模式中最核心的部分:工厂类

 1namespace SimpleFactory
 2{
 3    /// <summary>
 4    /// 简单工厂模式中的核心部分:工厂类
 5    /// </summary>

 6    public class Factory
 7    {
 8        public ICoat CreateCoat(string styleName)
 9        {
10            switch (styleName.Trim().ToLower())
11            {
12                case "business":
13                    return new BusinessCoat();
14                case "fashion":
15                    return new FashionCoat();
16                default :
17                    throw new Exception("还没有你要的那种衣服");
18            }

19        }

20    }

21}


再看一下客户在调用的时候的代码

 1 /// <summary>
 2    /// 客户类
 3    /// </summary>

 4    class Client
 5    {
 6        static void Main(string[] args)
 7        {
 8            ICoat food;
 9            try
10            {
11                Factory factory = new Factory();
12
13                Console.Write("我要的是时尚上衣\t");
14                food = factory.CreateCoat("fashion");
15                food.GetYourCoat();
16
17            }

18            catch (Exception ex)
19            {
20                Console.WriteLine(ex.Message);
21            }

22        }

23    }


到这里,代码就完成了。
在客户端的代码中有我们就可以根据具体的参数,返回我们希望返回的对象,将"new"操作推迟到工厂类中实现。
这里,参数我直接写上了,我们其实可以将这个参数写到一个xml文件中,如app.config文件中,动态的读出来,需要穿另外一种衣服了,只需要打开app.config文件,修改里面的值就行了,不需要项目重新编译。这样这个小程序就能够适应一定的变化了(在上传上去的代码中我会修改一下)。其实它也是设计模式正要解决的问题,在不修改代码的情况下,使项目能够适应一定的客户需求变化。注意,是一定的,并非全部。

优点:

  • 简单工厂模式能够根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象。通过它,外界可以从直接创建具体产品对  象的尴尬局面中摆脱出来。
  • 外界与具体类隔离开来,偶合性低。
  • 明确区分了各自的职责和权力,有利于整个软件体系结构的优化。

缺点:

  • 工厂类集中了所有实例的创建逻辑,容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则 
  • 虽然简单工厂模式能够适应一定的变化,但是它所能解决的问题是远远有限的。它所能创建的类只能是事先教考虑到的,如果需要添加新的类,则就需要改变工厂类了。(这个问题在下一个工厂方法模式将得到很好的解决)

应用情景

  • 工厂类负责创建的对象比较少 
  • 客户只知道传入了工厂类的参数,对于始何创建对象(逻辑)不关心 

参考资料

  • 《深入浅出设计模式(C#/Java版) 》 清华大学出版社 
  • MSDN Webcast  C#面向对象设计模式纵横谈 李建忠老师

源程序下载:/Files/anlyren/SimpleFactory.rar

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posted @ 2008-01-25 18:27  任力  阅读(30501)  评论(53编辑  收藏  举报