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:
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 }
具体产品类代码
1namespace 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
1namespace 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}
客户端调用:
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