常规的对象创建方法:
//创建一个Road对象 Road road =new Road();
new 的问题:
实现依赖,不能应对“具体实例化类型”的变化。
解决思路:
封装变化点-----哪里变化,封装哪里
潜台词: 如果没有变化,当然不需要额外的封装!
工厂模式的缘起
变化点在“对象创建”,因此就封装“对象创建”
面向接口编程----依赖接口,而非依赖实现
最简单的解决方法:
class RoadFactory
{ public static Road CreateRoad() { return new Road(); } }
//创建一个Road对象
Road road=roadFactory.CreateRoad();
创建一系列相互依赖对象的创建工作:
假设一个游戏开场景:
我们需要构造"道路"、"房屋"、"地道","从林"...等等对象
工厂方法如下:
class RoadFactory { public static Road CreateRoad() { return new Road(); } public static Building CreateBuilding() { return new Building(); } public static Tunnel CreateTunnel() { return new Tunnel(); } public static Jungle CreateJungle() { return new Jungle(); } }
调用方式如下:
Road road = RoadFactory.CreateRoad(); Building building = RoadFactory.CreateBuilding(); Tunnel tunnel = RoadFactory.CreateTunnel(); Jungle jungle = RoadFactory.CreateJungle();
如上可见简单工厂的问题:
不能应对"不同系列对象"的变化。比如有不同风格的场景---对应不同风格的道路,房屋、地道....
如何解决:
使用面向对象的技术来"封装"变化点。
动机(Motivate):
在软件系统中,经常面临着"一系统相互依赖的对象"的创建工作:同时,由于需求的变化,往往存在更多系列对象的创建工作。
如何应对这种变化?如何绕过常规的对象创建方法(new),提供一种"封装机制"来避免客户程序和这种"多系列具体对象创建工作"的紧耦合?
意图(Intent):
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
----《设计模式》GOF
结构图(Struct):
适用性:
1.一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
2.一个系统要由多个产品系统中的一个来配置时。
3.当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4.当你提供一个产品类库,而只想显示它们的接口不是实现时。
生活例子:
结构图代码实现:
public abstract class AbstractFactory { public abstract AbstractProductA CreateProductA(); public abstract AbstractProductB CreateProductB(); }
public class ConcreteFactory1 : AbstractFactory { public override AbstractProductA CreateProductA() { return new ProductA1(); } public override AbstractProductB CreateProductB() { return new ProductB1(); } }
public class ConcreteFactory2 : AbstractFactory { public override AbstractProductA CreateProductA() { return new ProductA2(); } public override AbstractProductB CreateProductB() { return new ProductB2(); } }
public abstract class AbstractProductA { public abstract void Interact(AbstractProductB b); }
public class ProductA1 : AbstractProductA { public override void Interact(AbstractProductB b) { Console.WriteLine(this.GetType().Name + "interact with " + b.GetType().Name); } }
public class ProductA2 : AbstractProductA { public override void Interact(AbstractProductB b) { Console.WriteLine(this.GetType().Name + "interact with " + b.GetType().Name); } }
public abstract class AbstractProductB { public abstract void Interact(AbstractProductA a); }
public class ProductB1 : AbstractProductB { public override void Interact(AbstractProductA a) { Console.WriteLine(this.GetType().Name + " interact with " + a.GetType().Name); } }
public class ProductB2 : AbstractProductB { public override void Interact(AbstractProductA a) { Console.WriteLine(this.GetType().Name + " interact with " + a.GetType().Name); } }
public class Client { private AbstractProductA AbstractProductA; private AbstractProductB AbstractProductB; public Client(AbstractFactory factory) { AbstractProductA = factory.CreateProductA(); AbstractProductB = factory.CreateProductB(); } public void Run() { AbstractProductA.Interact(AbstractProductB); AbstractProductB.Interact(AbstractProductA); } }
public static void Main() { // Abstractfactory1 AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1(); Client c1 = new Client(factory1); c1.Run(); //Abstractfactory1 AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2(); Client c2 = new Client(factory2); c2.Run(); }
如果不存在”多系列对象创建“的需求变化,则没必要应用Abstract Factory模式,静态工厂方法足矣。
"系列对象"指的是这些对象之间有相互依赖、或作用的关系。例如游戏开发场景中的"道路"与"房屋"依赖,“道路”与“地道”的依赖。
Abstract Factory模式主要在于应对"新系列"的需求变动。其缺点在于难以应对”新对象“的需求变动。
Abstract Factory模式经常和Factory Method模式共同组合来应对“对象创建”的需求变化。