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.Net工廠方法模式(Factory Method Pattern)

介紹:

簡單工廠模式中,我們提到,工廠方法模式是簡單工廠模式的一個延伸,它屬於Gof23中設計模式的建立型設計模式。它解決的仍然是軟體設計中與建立物件有關的問題。它可以更好的處理客戶的需求變化。

引入
我們繼續來說"new"的問題,我們在簡單工廠模式中,將例項化物件的工作推遲到了專門負責建立物件的工廠類中,這樣,在我們事先預知的情況下,可以根據我們的需要動態建立產品類。但是,我們的預知是有限的,客戶的變化可能是無限的。所以,就出現了問題,一旦客戶的變化超越了我們的預知,我們就必須修改我們的原始碼了。這是設計模式所不允許的,怎麼辦呢?工廠方法模式正是解決此類問題的。
問題:具體工廠類的建立工作不能滿足我們的要求了,建立的工作變化了
解決思路:哪裡變化,封裝哪裡。把具體工廠封裝起來。

定義

工廠方法模式又稱為工廠模式,也叫虛擬構造器(Virtual Constructor)模式或者多型工廠模式(Polymorphic Factory),在工廠方法模式中,父類負責定義建立物件的公共介面,而子類則負責生成具體的物件,這樣做的目的是將類的例項化操作延遲到子類中完成,即由子類來決定究竟應該例項化(建立)哪一個類。

意圖
定義一個使用者建立物件的介面,讓子類決定例項化哪一個類,工廠方法模式使一個類的例項化延遲到其子類。

參與者

  • 抽象產品角色(Product)
    定義產品的介面
  • 具體產品角色(ConcreteProduct)
    實現介面Product的具體產品類
  • 抽象工廠角色(Creator)
    宣告工廠方法(FactoryMethod),返回一個產品
  • 真實的工廠(ConcreteCreator)
    實現FactoryMethod工廠方法,由客戶呼叫,返回一個產品的例項

工廠方法模式UML圖


現實生活中的例子
為了方便大家理解,我仍然舉穿衣服方面的一個例子。這個例子與簡單工廠模式中的那個例子有些不同。
據說清朝有個皇帝穿衣非常的奢侈,每種衣服(具體產品類)由一宮女(具體工廠類)專門負責,這樣一來,每增加一種衣服(具體產品類),就要多出一個宮女(具體工廠類),但是他們各負其責,互不影響。皇帝之所以這樣做,是因為針對穿衣服這件事來說,可擴充套件性是非常強的()。

分析
實現的功能:可以根據皇帝的要求,動態的建立(由宮女去拿)已存在的具體產品(衣服),如果皇帝的要求太苛刻,這種衣服還沒有,只需要增加一個宮女,一個衣服就能夠滿足他的要求了。每個宮女只負責一種衣服(高內聚),要增加一種衣服,對於以前的所有宮女與衣服來說,都不會受到影響(設計模式中所期望的)。說到這裡,是不是明白了工廠方法模式所能解決的問題及其應用了?呵呵。。你一定在想,比簡單工廠模式靈活性高吧。。

抽象工廠角色程式碼

1namespaceFactoryMethod
2{
3///<summary>
4///抽象工廠類,定義產品的介面
5///</summary>
6publicinterfaceIFactory
7{
8ICoatCreateCoat();
9}
10}

抽象產品角色程式碼

1namespaceFactoryMethod
2{
3///<summary>
4///抽象產品類
5///</summary>
6publicinterfaceICoat
7{
8voidShowCoat();
9}
10}

具體工廠角色程式碼

1namespaceFactoryMethod
2{
3///<summary>
4///具體工廠類:用於建立商務上衣類
5///</summary>
6publicclassBusinessFactory:IFactory
7{
8publicICoatCreateCoat()
9{
10returnnewBusinessCoat();
11}
12}
13
14///<summary>
15///具體工廠類,用於建立時尚上衣
16///</summary>
17publicclassFashionFactory:IFactory
18{
19publicICoatCreateCoat()
20{
21returnnewFashionCoat();
22}
23}
24}

具體產品角色程式碼

1namespaceFactoryMethod
2{
3///<summary>
4///具體產品類,商務上衣類
5///</summary>
6publicclassBusinessCoat:ICoat
7{
8publicvoidShowCoat()
9{
10Console.WriteLine("這件是商務上衣");
11}
12}
13
14///<summary>
15///具體產品類,時尚上衣類
16///</summary>
17publicclassFashionCoat:ICoat
18{
19publicvoidShowCoat()
20{
21Console.WriteLine("這件是時尚上衣");
22}
23}
24}
25

客戶端程式碼

1namespaceFactoryMethod
2{
3///<summary>
4///客戶端程式碼
5///</summary>
6classClient
7{
8staticvoidMain(string[]args)
9{
10//為了方便以後修改,將工廠類的類名寫在應用程式配置檔案中
11stringfactoryName=ConfigurationManager.AppSettings["FactoryName"];
12
13IFactoryfactory=(IFactory)Assembly.Load("ConcreteFactory").CreateInstance("FactoryMethod."+factoryName);
14
15ICoatcoat=factory.CreateCoat();
16//顯示你要的上衣
17coat.ShowCoat();
18}
19}
20}

客戶端程式碼需要注意的兩個地方:
1,把具體工廠類類名稱寫在了應用程式配置檔案中,方便修改
2,用到了反射,利用.NET提供的反射可以根據類名來建立它的例項,非常方便


由反射想到的:
下面這一段內容不是計劃要寫的。
如果在具體工廠中,每次new的物件都是一個,而且這些類是繼承自抽象產品介面的,那麼我們用簡單工廠模式也可以實現動態的增加具體產品類。這樣來做,在簡單工廠模式中最核心的部分----工廠類不要根據傳來的條件去動態建立產品類,利用反射機制去建立。把要例項化的類名放在應用程式配置檔案中,呵呵。。這樣利用.NET特有的反射就可以用簡單工廠模式解決更多的問題了,工廠方法模式的一部分問題也是可以通過“這樣的簡單工廠模式”解決的,在需要增加具體產品類時,不用增加具體工廠,是不是簡單一些呀。下去試一下。。。

優點:

  • 基於工廠角色和產品角色的多型性設計是工廠方法模式的關鍵。它能夠使工廠可以自主確定建立何種產品物件。而且如何建立一個具體產品的細節完全封裝在具體工廠內部,符合高內聚,低耦合。
  • 在系統中加入新產品時,無需修改抽象工廠和抽象產品提供的介面,無需修改客戶端,也無需修改其他的具體工廠和具體產品,很好的利用了封裝和委託。

缺點:

  • 在新增新產品時,需要編寫新的具體產品類(其實這不算一個缺點,因為這是不可避免的),要增加與之對應的具體工廠類。

應用情景:

  • 類不知道自己要建立哪一個物件時
  • 類用它的子類來指定建立哪個物件
  • 當類將建立物件的職責委託給多個幫助子類中的某一個,並且你希望將哪一個幫助子類是代理者這一資訊區域性化的時候

工廠方法模式在ASP.NET HTTP通道中的應用,TerryLee在他的那篇檔案中寫的非常好,推薦去看一下。

轉載自:http://www.cnblogs.com/anlyren/archive/2008/01/26/factory_method.html