设计模式之SimpleFactory(简单工厂)

发现自己写写也不一定有这么好,所以还是直接把一些写的好的文章放过来。大家欣赏。

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

 1 namespace  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

 1 namespace  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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