第5讲:Factory Method 工厂方法模式

2005.12.19 李建忠

从耦合关系谈起

耦合关系直接决定着软件面对变化时的行为

-模块与模块之间的紧耦合使得软件面对变化时,相关模块都要随之更改

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-模块与模块之间的松耦合使得软件面对变化时,一些模块更容易被替换或者更改,但其他模块保持不变

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抽象部分变化慢,细节(具体)部分变化快;高层部分变化慢,底层部分变化快。

当我们对于系统的认识无法梳理出上面的图时,最好不要一开始就用设计模式,设计模式其实是一个演绎的过程。当我们对软件认识不断深化时,慢慢就会知道哪些是主要的,哪些是次要的,就能梳理出一个抽象和具体的层次,再考虑用哪种设计模式。

第二幅图满足了依赖倒置原则,中间的主线是变化慢的部分,分支都是用接口相连。这样的松耦合使得模块与模块之间的连接用接口连接,接口是相对稳定的部分,接口的实现是相对变化的部分。例如:去帮我买一条毛巾,只告诉了是毛巾这样事物,而毛巾的具体品种、颜色并没有具体的需求。大自然创造的世界,遍地都是松耦合、高内聚。例如屋子里的凳子和桌子、床单和被子等,当我们需要换床单时,是不需要换床的。床和床单之间有一个接口,床是主线,床需要床单的接口,只要具体的床单满足这个尺寸接口,就可以接上。主逻辑的变化成本比辅逻辑的变化成本高,所以尽量让辅逻辑的变化较少的影响主逻辑。因此我们设计软件的原则是,先稳定下接口,再考虑具体实现。

 

动机(Motivation)

在软件系统张中,经常面临着“某个对象”的创建工作:由于需求的变化,这个对象(的具体实现)经常面临着剧烈的变化,但是它却拥有比较稳定的接口

如何应对这种变化?如何提供一种“封装机制”来隔离出“这个易变对象”的变化,从而保持系统中“其他依赖对象的对象”不随着需求改变而改变

 

意图(Intent)

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟到子类。

——《设计模式》GoF

 

结构(Structure)

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例说Factory Method应用

汽车

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汽车测试

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但是这种测试只能测试一种Car,如果要测试其他类型的Car,需要修改代码并重新编译。

为了应对这种改变,我们需要把Car先变成抽象类。

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然后我们在客户程序使用的时候,把所有的Car都换成抽象的AbstractCar,这样客户程序就不需要了解具体测试的是哪个Car了。客户程序如下

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但这种代码明显是错误的,抽象类不能直接实例化,因此我们比较好的方法是把抽象的Car传递进来

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如果现在我们需要Car的多个实例,那么参数只接收一个抽象的Car就显得不那么适用了。我们可能想到的方法是把传进来的Car做一个浅拷贝Memberwise,但是浅拷贝是一个protected方法,并且不能拷贝引用,但是这也是有办法解决的,这种克隆的做法可以,但是现在我们研究另一种做法。我们希望能有一个创建Car的工厂,这样我们在客户程序就不需要关心Car的实例,只管用这个工厂去创建具体的Car。

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Car的具体实现

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Car工厂

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(纠正:CarFactory类中的CreateCar方法应该返回抽象的AbstractCar类型,CarFactory的类和具体HongqiCarFactory的类在实际中应该放在两个不同的文件夹中)

因为客户程序需要用到CarFactory,所以CarFactory中不应该涉及到Car的具体实现,CarFactory应该是一个抽象的工厂类,因此HongqiCar的工厂需要一个继承自抽象CarFactory的具体工厂。在应用程序调用的时候,传入客户程序的工厂应该是具体的HongqiCarFactory工厂。

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当想换具体Car的时候,只需要创建一个新的Car继承自AbstractCar,并新建一个具体CarFactory工厂继承自抽象CarFactory。然后在具体的应用中把具体的Car工厂参数修改即可。当然,完全可以让具体应用的代码也不用修改,把变化转嫁到配置文件中去。

 

Factory Method模式的几个要点

Factory Method模式主要用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型,紧耦合关系会导致软件的脆弱。

Factory Method模式通过面向对象的手法,将所要创建的具体对象工作延迟到子类,从而实现一种扩展(而非更改)的策略,较好地解决了这种紧耦合关系。

Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化;

AbstractFactory模式解决“系列对象”的需求变化;

Builder模式解决“对象部分”的需求变化;

 

.NET框架中的Factory Method应用

SOAP、ASP.Net HttpHandler等

2010.9.26

posted @ 2010-09-26 23:12  山天大畜  阅读(1335)  评论(0编辑  收藏  举报