工厂模式——(Head first设计模式4)

所谓工厂,肯定是和生产有关。工厂模式主要包括工厂方法模式和抽象工厂模式,有些人把简单工厂也作为一种模式,在本文我分别讨论简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式。这些模式中同样也和生产有关。接下来,我们来看看各种工厂的特点。

简单工厂模式

上面说了只是有些人把简单工厂看做是设计模式,其实是一种编程习惯,无论是否是设计模式,本文将先看看其用法,然后简单给出其类图,最后说出其特点。

本节将面对多种比萨,先看看当顾客需要一个比萨时的过程:

1.根据类型,制作一个比萨形状。2.然后进行烘烤3.切4.打包

如果不熟悉的话,完全可以把其想想成面包的做法。

当顾客根据自己的需求要一个比萨时,用代码模拟这个过程如下:

public  class Pizza
    {
       public void bake() { }
       public void cut() { }
       public void box() { }
    }
    public class CheesePizza:Pizza
    {
        public CheesePizza()
        { }
    }
    public class GreekPizza : Pizza
    {
        public GreekPizza(){}
    }
    public class PepperoniPizza:Pizza
    {
        public PepperoniPizza() { }
    }
    public  class Store
    {
      public  Pizza OrderPizza(string type)
        {
            Pizza pizza = null;
            if (type=="Cheese")
            {
                pizza = new CheesePizza();
            }
            else if (type=="Greek")
            {
                pizza = new GreekPizza();
            }
            else if (type == "Pepperoni")
            {
                pizza = new PepperoniPizza();
            }
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
            return pizza;
        }
    }

以上的设计方法和我们的以前提到的过的原则(找出经常变化的部分,抽象成类),很明显在if else 的地方发生经常性变化。

接下来就把if else 放到一个类中。修改后的代码

public  class Store
{
  public  Pizza OrderPizza(string type)
    {
        Pizza pizza = null;
        //if (type=="Cheese")
        //{
        //    pizza = new CheesePizza();
        //}
        //else if (type=="Greek")
        //{
        //    pizza = new GreekPizza();
        //}
        //else if (type == "Pepperoni")
        //{
        //    pizza = new PepperoniPizza();
        //}
        SimpleFactory factory = new SimpleFactory();
        pizza =factory.CreatePizza(type);
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }
}

public class SimpleFactory
{
    public Pizza CreatePizza(string type)
    {
        Pizza pizza = null;
        if (type == "Cheese")
        {
            pizza = new CheesePizza();
        }
        else if (type == "Greek")
        {
            pizza = new GreekPizza();
        }
        else if (type == "Pepperoni")
        {
            pizza = new PepperoniPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

这样的话,就可以遵循了把变化的部分抽象成一个类。下次需要变化,只需要对变化的类的部分做修改即可。下面给出其UML图。

image

简单工厂的目的,主要负责实现生产对象的细节,根据订单来生产。每一个商店有对应着自己的工厂。在此,可以将OrderPizza是工厂的一个客户,当然还可以是其他类似的方法,比如PizzaShopMenu也可以是工厂的客户。客户就是为了获取工厂生成的对象。前者是为了卖给people,后者是为了使用Pizza类获取其描述和价格等。这样遵循了找出变化的部分,将其封装到一个类中的原则,从而到达了复用的目的。

简单工厂之所以简单是因为它只根据需要,来生产出来指定的Pizza。特点:所有的产品都由一个工厂来生产。

接下来我们来看看工厂方法的实现。

工厂方法模式

如果是有多个商店,各个商店对于相同名字的pizza都有自己的生成方法。而且,除了生成方法不一样,其他的烘烤,切,打包,都是使用一样的步骤。下面就该我们的工厂方法模式出厂了。

由于生产pizza的方法决定于各个商店,不妨假设有两个商店。其公共的基类,应该有一个抽象的生产方法,具体的生产方法决定于商店。其UML类图如下:

image

上面的PizzaStore是一个抽象类,该类具有一个CreatePizza的抽象方法,真正实现的是具体的商店。

除了有多种商店,每个商店有多种Pizza类,而且是Pizza名是相同的,只是地区不一样,下面Pizza类的命名方式为:地区+Pizza名,其UML类图为:

image

商店和pizza的大致联系如下图:

image

在工厂方法中,使用了一个重要的原则:

原则五:依赖倒置:依赖于抽象,不要依赖于具体类

如果没有使用上述原则,而是直接让店铺依赖于每个Pizza类。

image

如果Pizza的实现变化了,就必须改变PizzaStore。每增加一个Pizza都会增加一个依赖。如果使用工厂方法设计模式的话,其依赖于抽象,不依赖与具体类。我们可以抽象出一个Pizza类,让所有商店以及所有的Pizza类来依赖它。这里涉及到一个依赖倒置的另一种解释,高层组件和底层组件都依赖于抽象。而不依赖与具体的实现,高层组件是有底层组件的方法构建 而成的。PizzaStore是由Pizza的Bake,Cut,Box方法构建。那么根据这个原则其大致图为:

image

这样的设计方法,对于任何添加新的Pizza种类,不会影响到PizzaStore。从而实现了松耦合的效果。

工厂方法和简单工厂设计模式的区别:简单工厂设计模式,只有一个工厂,每次增加新类,都需要修改SimpleFactory的代码,不能对工厂的创建方式进行分类管理,全部都由一个工厂制作。工厂方法,可以对工厂进行扩展,也就是可以对Pizza类分类管理,可以由不同的工厂去创建,更加灵活。

这个好比,简单工厂只有可以看成商店只有一家供应商,需要什么样子的产品,直接给工厂说,工厂如果没有的话要不然制造出来对象,要不然告诉供应商,我不能创建。工厂方法可以看成商店有多个供应商,需要的产品,可以有多重选择。

下面给出工厂方法的测试代码:

PizzaStore store = new NYPizzaStore();
store.OrderPizza("Greek");
store.OrderPizza("Cheese");

store = new ChicagoPizzaStore();
store.OrderPizza("Greek");
store.OrderPizza("Cheese");

抽象工厂模式

抽象工厂模式的定义:抽象工厂模式提供了一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体的类。

定义感觉还真有些抽象,下面就把他易于理解化。

抽象工厂允许客户使用抽象的接口来创建一组相关的产品,而不需要知道实际的具体产品是什么。这样客户就从具体的产品中被解耦了。

下面就来看个关于南北方饮食的差异:

主食分别是北方风味和南方风味。无论是南方味道还是北方味道,其都包括主食和调料:北方主要是以面食和辣椒为主,南方主要是以大米和糖为主。

下面就使用抽象工厂来抽象两个接口,分别是主食和调料,对应还有两种风味。

image

接下来是调料和事务的对应实现:

image

接下来看看其联系

image

在上图中,AbstractFactory接口定义了两个方法来分别获得调料和主食。下面的南北风味是可以看出其具体实现。

这样就可以在前台查看风味的主食和调料就不用关心具体的实现。直接调用其Create方法就行了。

测试代码:

class Program
   {
       static void Main(string[] args)
       {
           Console.WriteLine("南方风味:");
           AbstractFactory factory = new SouthFood();
           Food food = factory.CreateFood();
           Console.WriteLine(food.Name);
           Condiment condiment = factory.CreateCondiment();
           Console.WriteLine(condiment.Name);


           Console.WriteLine("北方风味:");
           AbstractFactory factory2 = new NouthFood();
           Food food2 = factory2.CreateFood();
           Console.WriteLine(food2.Name);
           Condiment condiment2 = factory2.CreateCondiment();
           Console.WriteLine(condiment2.Name);
           Console.ReadKey();
       }
   }

从该实例,可以看出抽象工厂是定义了多类产品。工厂方法是一个对象有多种做法,所以在抽象工厂中可以使用多个工厂方法。如果理解了工厂方法,那么抽象工厂应该更好理解些。

抽象工厂是单个接口定义了多个方法,所以具体的工厂肯定都要实现创建方法。

源码

FactoryPattern.zip

posted @ 2013-10-17 21:22  haiziguo  阅读(2937)  评论(1编辑  收藏  举报