(Factory method)工厂方法设计模式

2023-05-30,,

定义:

1.) 工厂方法模式是用来封装对象的创建,通过让子类来决定创建的对象是什么,来达到将对象创建的过程封装的目的;

2.) 定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例的泪是哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到子类。

适用场景:

代码中经常会出现:根据条件创建实现了同一个接口的不用类实例,而这些判定条件可能随时变动,导致我们这个不得不去改动很多代码。

备注:简单工厂在Head First中,被认为不是设计模式的一种,但人们经常使用,大家习惯性的叫,久了也就言传为“工厂方法模式”。

简单工厂方法
解决了什么问题

例如:

string dbName=string.Empty;
dbName="Access";
MemberDaoBase memberDao=null; if(dbName.ToUpper()=="ACCESS"){
memberDao=new Access.MemberDao();
}
else if(dbName.ToUpper()=="SQLSERVER")
{
memberDao=new SqlServer.MemberDao();
}
memberDao.Create(new Member());
memberDao.Modify(new Member());
memberDao.Remove();

如果代码中不再变动还好,但这种情况很多时候是不存在的,当来了一个新的领导,领导说Sqlite的性能好且免费,那你就不得不去重新去写一个Sqlite.MemberDao,之后再在这里的判断条件中添加上

 else if(dbName.ToUpper()=="SQLITE")
{
memberDao=new SqlServer.SqliteDao();
}

当某天另外一个领导说我们不再支持SqlServer了,我们就不得不把else if(dbName.ToUpper()=="SQLSERVER") {...} 这块代码给注释了。我们就痛苦在这种“变动”中。

问题分析:

不稳定部分:

 string dbName=string.Empty;
dbName="Access";
MemberDaoBase memberDao=null; if(dbName.ToUpper()=="ACCESS"){
memberDao=new Access.MemberDao();
}
else if(dbName.ToUpper()=="SQLSERVER")
{
memberDao=new SqlServer.MemberDao();
}

稳定部分:

 memberDao.Create(new Member());

 memberDao.Modify(new Member());

 memberDao.Remove();

如果我们将不稳定的部分给交给两外一个类单独管理,就能把这种耦合变得低一点,当我们需要“变动”时,只用去修改这个管理类;而这管理来是用来new 实例的,我们习惯。

“new管理类(简单工厂方法核心类)”:

 /// <summary>
/// Description of MemberDaoFactory.
/// </summary>
public class MemberDaoFactory
{
public MemberDaoBase Create(string dbName)
{
if(dbName.ToUpper()=="ACCESS")
{
Console.WriteLine("new Access.MemberDao()");
return new Access.MemberDao();
}
else if(dbName.ToUpper()=="SQLSERVER")
{
Console.WriteLine("new SqlServer.MemberDao()");
return new SqlServer.MemberDao();
}
else
{
throw new NotSupportedException(string.Format("Not supported {0}",dbName));
}
}
}

按照简单工厂方法的定义调整

代码结构图:

Member.cs

 /// <summary>
/// Description of Member.
/// </summary>
public class Member
{
private int id;
private string name; public Member()
{
} public int Id
{
get { return id; }
set{id=value;}
} public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
}

Dao/MemberBO.cs

 using System;

 namespace FactoryMethod
{
/// <summary>
/// Description of MemberBO.
/// </summary>
public class MemberBO
{
private MemberDaoFactory memberDaoFactory=null;
private string dbName=string.Empty; public MemberBO(string dbName,MemberDaoFactory memberDaoFactory)
{
this.dbName=dbName;
this.memberDaoFactory=memberDaoFactory;
} public void Create(Member member)
{
if(member==null)
{
throw new ArgumentNullException("member is null");
} MemberDaoBase memberDao=this.memberDaoFactory.Create(this.dbName); memberDao.Create(member);
}
}
}

Dao/MemberDaoBase.cs

 using System;

 namespace FactoryMethod
{
public abstract class MemberDaoBase
{
public abstract void Create(Member member); public abstract void Modify(Member member); public abstract void Remove(int id);
}
}

Dao/SqlServer/MemberDao.cs

 using System;

 namespace FactoryMethod.SqlServer
{
/// <summary>
/// Description of MemberDao.
/// </summary>
public class MemberDao:MemberDaoBase
{
public MemberDao()
{
} public override void Create(Member member)
{
//...
Console.WriteLine("Insert member into sqlserver db");
} public override void Modify(Member member)
{
//...
Console.WriteLine("modify member from sqlserver db");
} public override void Remove(int id)
{
//...
Console.WriteLine("remove member from sqlserver db");
}
}
}

Dao/Access/MemberDao.cs

 using System;

 namespace FactoryMethod.Access
{
/// <summary>
/// Description of MemberDao.
/// </summary>
public class MemberDao:MemberDaoBase
{
public MemberDao()
{
} public override void Create(Member member)
{
//...
Console.WriteLine("Insert member into access db");
} public override void Modify(Member member)
{
//...
Console.WriteLine("modify member from access db");
} public override void Remove(int id)
{
//...
Console.WriteLine("remove member from access db");
}
}
}

客户端调用:

 class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Hello World!"); // TODO: Implement Functionality Here
MemberBO memberBO0=new MemberBO("access",new MemberDaoFactory());
memberBO0.Create(new Member()); MemberBO memberBO1=new MemberBO("sqlserver",new MemberDaoFactory());
memberBO1.Create(new Member()); Console.Write("Press any key to continue . . . ");
Console.ReadKey(true);
}
}

输出结果:

工厂方法

当系统要求不再是只有普通人员了,分出了管理层和基层,而且程序中要求不同等级的数据放在不同网络上,且数据库中的字段名称不同,但意义还是一样时。

我们当前系统的结构就不能很好的应对了,于是我们就需要这样处理:

提取出对应的抽象MemberBO类,和MemberBO的具体实现类ManagerBO,EmployeeBO,MemberBO包含所有的外部需要的功能外还包含一个抽象的FactoryMethod函数,ManagerBO和EmployeeBO要实现FactoryMethod函数:

对应的类:

  public class Member
{
public Member() { } public int ID { get; set; } public string Name { get; set; }
} public abstract class MemberDaoBase
{
public abstract void Create(Member member); public abstract void Modify(Member member);
} public abstract class MemberBOBase
{
protected virtual void Create(Member member, string dbName)
{
if (member == null)
{
throw new ArgumentNullException("member is null!");
} this.FactoryMethod(dbName).Create(member);
} protected virtual void Modify(Member member, string dbName)
{
if (member == null)
{
throw new ArgumentNullException("member is null!");
} this.FactoryMethod(dbName).Modify(member);
} public abstract MemberDaoBase FactoryMethod(string dbName);
} public class ManagerBO : MemberBOBase
{
public override MemberDaoBase FactoryMethod(string dbName)
{
if (dbName.ToUpper() == "ACCESS")
{
return new ManagerAccessDao();
}
else if (dbName.ToUpper() == "SQLSERVER")
{
return new ManagerSqlServerDao();
}
else
{
throw new NotImplementedException(string.Format("{0} not implemented", dbName));
}
}
} public class EmployeeBO : MemberBOBase
{
public override MemberDaoBase FactoryMethod(string dbName)
{
if (dbName.ToUpper() == "ACCESS")
{
return new EmployeeAccessDao();
}
else if (dbName.ToUpper() == "SQLSERVER")
{
return new EmployeeSqlServerDao();
}
else
{
throw new NotImplementedException(string.Format("{0} not implemented", dbName));
}
}
} public class ManagerAccessDao : MemberDaoBase
{
public override void Create(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
} public override void Modify(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
}
} public class ManagerSqlServerDao : MemberDaoBase
{
public override void Create(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
} public override void Modify(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
}
} public class EmployeeAccessDao : MemberDaoBase
{
public override void Create(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
} public override void Modify(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
}
} public class EmployeeSqlServerDao : MemberDaoBase
{
public override void Create(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
} public override void Modify(Member member)
{
throw new NotImplementedException();
}
}

简单工厂和工厂方法之间的差异

简单工厂是将全部的事情,在一个地方都处理完了,而工厂方法却是创建了一个框架,让子类决定要如何实现。

例如:在工厂方法中我们有一个FactoryMethod()方法提供了一般的框架,一边创建Dao,FactoryMethod()方法依赖工厂方法创建具体类,决定制造出的Dao是什么。

简单工厂的做法,可以将对象的创建封装起来,但是简单工厂不具备工厂方法的弹性,因为简单工厂不能变更正在创建的产品。

这样的调整好处在于什么?

当我们需要条件一个新扩展Member数据操作类时,我们有统一的接口来,具体的操作方法都可不变,改动部分只需要扩展现有的MemberDaoFactory.cs,降低了应用层的耦合度。

 优缺点:

  1.) 优点:

a.) 降低了应用层次调用的耦合度;

b.) 当扩展时,有统一的接口类,开发更规范;

c.) 代码逻辑更清晰,代码更易管理维护。    

  2.) 缺点:

a.) 适用性很有限,前提条件有局限性;当我们的接口类MemberDaoBase.cs变动时,我们就需要改动多处代码;

b.) 当需要扩展时,我们依然避免不了要改动代码(尽管可以进一步改进通过设置配置和反射达到避免MemberDaoFactory变动,但是当我们需要添加新的扩展时还避免不了改动代码)。

参考资料:《Head First 设计模式》

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(Factory method)工厂方法设计模式的相关教程结束。

《(Factory method)工厂方法设计模式.doc》

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