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C#设计模式(4)

2012年01月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6360字 ⁄ 字号 评论关闭
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工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个类。工厂模式有以下几种形态:

  • 简单工厂(Simple Factory)模式
  • 工厂方法(Factory Method)模式
  • 抽象工厂(Abstract Factory)模式

 

一、 简单工厂(Simple Factory)模式

Simple Factory模式根据提供给它的数据,返回几个可能类中的一个类的实例。通常它返回的类都有一个公共的父类和公共的方法。

Simple Factory模式实际上不是GoF 23个设计模式中的一员。

二、 Simple Factory模式角色与结构:

工厂类角色Creator (LightSimpleFactory):工厂类在客户端的直接控制下(Create方法)创建产品对象。

抽象产品角色Product (Light):定义简单工厂创建的对象的父类或它们共同拥有的接口。可以是一个类、抽象类或接口。

具体产品角色ConcreteProduct (BulbLight, TubeLight):定义工厂具体加工出的对象。

三、 程序举例:

using System;

public abstract class Light
{
   public abstract void TurnOn();
   public abstract void TurnOff();
}

public class BulbLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned off");
   }
}

public class TubeLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned off");
   }
}

public class LightSimpleFactory
{
   public Light Create(string LightType)
   {
      if(LightType == "Bulb")
         return new BulbLight();
      else if(LightType == "Tube")
         return new TubeLight();
      else
         return null;
   }
}

public class Client
{
   public static void Main()
   {
      LightSimpleFactory lsf = new LightSimpleFactory();

      Light l = lsf.Create("Bulb");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();

      Console.WriteLine("-----------------");

      l = lsf.Create("Tube");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();
   }
}

四、 Simple Factory模式演化

Simple Factory模式演化(一)

除了上面的用法外,在有些情况下Simple Factory可以由抽象产品角色扮演,一个抽象产品类同时是子类的工厂。

程序举例:

using System;

public class Light
{
   public virtual void TurnOn()
   {
   }

   public virtual void TurnOff()
   {
   }

   public static Light Create(string LightType)
   {
      if(LightType == "Bulb")
         return new BulbLight();
      else if(LightType == "Tube")
         return new TubeLight();
      else
         return null;
   }
}

public class BulbLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Bulb Light is Turned off");
   }
}

public class TubeLight : Light
{
   public override void TurnOn()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned on");
   }

   public override void TurnOff()
   {
      Console.WriteLine("Tube Light is Turned off");
   }
}

public class Client
{
   public static void Main()
   {
      Light l = Light.Create("Bulb");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();

      Console.WriteLine("-----------------");

      l = Light.Create("Tube");
      l.TurnOn();
      l.TurnOff();
   }
}

Simple Factory模式演化(二)

三个角色全部合并:

 

与单件模式(Singleton)相近,但是有区别。

五、 优点与缺点:

优点:
工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅"消费"产品。简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割。

缺点:
当产品有复杂的多层等级结构时,工厂类只有自己,以不变应万变,就是模式的缺点。因为工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。

同时,系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,有可能造成工厂逻辑过于复杂。

另外,简单工厂模式通常使用静态工厂方法,这使得无法由子类继承,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。


参考文献:
阎宏,《Java与模式》,电子工业出版社
[美]James W. Cooper,《C#设计模式》,电子工业出版社
[美]Alan Shalloway  James R. Trott,《Design Patterns Explained》,中国电力出版社
[美]Robert C. Martin,《敏捷软件开发-原则、模式与实践》,清华大学出版社
[美]Don Box, Chris Sells,《.NET本质论 第1卷:公共语言运行库》,中国电力出版社

posted on 2004-08-25 16:39 吕震宇 阅读(10104) 评论(20)  编辑 收藏 引用 网摘 所属分类: 设计模式

评论

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2004-10-11 09:40 caca
能否举例说一下"三个角色全部合并"?  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2004-10-11 15:59 吕震宇
@caca

我想三个角色全部合并的UML图已经足以说明问题。实际应用的例子一时想不好,可以参考《Java与模式》这本书。

合并后的效果感觉象原型模式:

SomeObject s = someObject.Clone();  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2004-12-21 14:21 aierong
看懂了一些
简单工厂实际上可扩展性不好,没有实现OCP原则  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2005-02-06 16:23 熊熊
我也觉得简单工厂和OCP完全是对立的法则,到底该用哪个呢?  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2005-02-06 16:44 吕震宇
简单工厂模式并不是23种设计模式之一。所以它存在种种问题。但是它是学习其它工厂模式的一个入门。OCP更关键。在一些并不复杂的环境下使用简单工厂模式也完全可以。  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2005-08-01 21:01 东方蜘蛛
还是带着看UML图比较好,学习  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2005-11-16 13:47 LSQ
我感觉LightSimpleFactory跟BulbLight、TubeLight之间不存在依赖关系,不应该用带箭头的
虚线相连,感觉LightSimpleFactory应该与Light有关联关系,应该用一根直接连接。
请吕老师答疑,谢谢  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2005-11-16 21:11 吕震宇
@LSQ

注意LightSimpleFactory的Create方法:

public class LightSimpleFactory
{
public Light Create(string LightType)
{
if(LightType == "Bulb")
return new BulbLight();
else if(LightType == "Tube")
return new TubeLight();
else
return null;
}
}

其中使用了new BulbLight(); new TubeLight();如果没有依赖关系,如何才能创建这些对象呢?也就是说LightSimpleFactory必须知道BulbLight、TubeLight这两各类才行,因此有依赖关系。  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-01-16 16:00 Walkdan
很好, Simple Factory最大的好处是把变化集中到了一处。另外,LightSimpleFactory.Create()里面的依赖关系也可以消除,我的做法是:

1. 声明构造子
public interface ILightCreator
{
    Light Create();
}

public class BulbLightCreator: ILightCreator
{
    public Light Create()
    {
        return new BulbLight();
    }
}
.
2. 注册构造子
creators.Register("Bulb", new BulbLightCreator());
creators.Register("Tube", new TubeLightCreator());
.

3. Simple Factory中创建对象 

public class LightSimpleFactory.Create(string lightType)
{
    ILightCreator creator = creators.Find(lightType);
    return creator.Create();
}

构造子其实就是Factory Method。这样, 通过注册构造子,3.中原来的switch()过程被消除,依赖关系随之解除。其中的Register(), Find()容易理解,方法就不写了。

新的类型可通过新注册构造子来实现扩展。当然2中的注册代码仅仅是示例,完全可以放到配置文件中去实现,比如:
<lightCreators>
    <add name="Bulb" type="BulbLightCreator,"/>
    <add name="Tube" type="TubeLightCreator,"/>
</lightCreators>

初来乍到,不当之处请多指正。

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# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-03-31 10:20 netx
反射不是更好吗?  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-04-21 22:39 凉面
这是在给你讲这种模式的应用,好的方法当然有,但在这里离题了!  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-04-25 09:09 我本善良2
消除了客户端对产品类的直接依赖也是简单工厂的优点之一。  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-05-31 13:54 游戏有帮助
感觉简单工厂和工厂方法之间的区别不是很大,它们解决的问题都是一样的,没有必要分成两种模式来讲吧  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-07-05 09:00 寒塘_鹤影
为每个子类设置一个[属性]
在C#中用反射去对比属性与名称, 消除工厂方法与子类的依赖关系
另外可以去看看ms 的 讲设计模式的视频  回复  更多评论
  

# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-08-16 20:01 msjqd
简单工程模式操作简单,主要是建立一个工厂类(虽然这个工厂类有可能是抽象产品类)进而对有公共接口的类进行集中的管理.优点就是集中管理.缺点就是业务逻辑强的时候,simple factory patten 实现起来就有点困难

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# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2006-09-08 20:10 壮志
明白了一点
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# re: C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern 2007-02-04 10:49 heqing
来迟了.在学校学不到的知识,支持一下!  回复  更多评论
  

# C#设计模式(4)-Simple Factory Pattern [TrackBack] 2007-02-09 14:49 Sean(陈阳)
C#设计模式(4)-SimpleFactoryPattern 工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个类。工厂模式有...  查看原文  回复  更多评论

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