[.net 面向对象程序设计进阶] (21) 反射(Reflection)(下)设计模式中利用反射解耦
本节导读:上篇文章简单介绍了.NET面向对象中一个重要的技术反射的基本应用,它可以让我们动态的调用一个程序集中的成员,本篇文章将介绍如何将这一重要特性应用到设计模式中,达到swich……case,if……else带来的耦合问题,让我们的代码更漂亮,更灵活。
读前必备:
[.net 面向对象编程基础] (9) 类和类的实例
[.net 面向对象编程基础] (16) 接口
[.net 面向对象程序设计进阶] (15) 缓存(Cache)(二) 利用缓存提升程序性能
[.net 面向对象程序设计进阶] (20) 反射(Reflection)(上)利用反射技术实现动态编程
1.从一个实例解决问题开始
为了说的通俗易懂一些,本篇从一个常用实例开始,其实用过代码生成器的同学肯定很了解工厂反射模式了,这种模式应用在数据层面,主要解决了一个问题,那就是可以动态更换数据库而不需要改动代码,让我们的代码解耦。下面我们一步一步改进代码,最终实现我们的目标——动态数据访问层设计。
1.1最简单的数据访问设计
我们创建两个类,一个User类,一个UserSqlServer类,实现如下:
User.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class User { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } } }
UserSqlServer.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class SqlServerUser { public void InserUser(User user) { Console.WriteLine("在SqlServer中新增一个用户"); } public User GetUser(int id) { Console.WriteLine("在SqlServer中通过id获得一个用户记录,Id:"+id); return null; } } }
输出代码如下:
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class Program { static void Main(string[] args) { User user = new User(); SqlServerUser li = new SqlServerUser(); li.InserUser(user); li.GetUser(1); Console.ReadKey(); } } }
输出结果如下:
1.2 利用工厂模式来改进
上面的代码,让我们的代码死死的绑定在SqlServer上了,如果我们要换个Access数据库,换个Oracle呢,于是我们利用工厂模式改进一下。
首先说一下什么是工厂模式,简单说就是通过一个抽象出一个工厂类,可以实例不同的类,来达到解耦。
为了能让代码写的活一些,我们用工厂模式来改进上面的代码,假如除了User类之外,还有一个Product类,我需要代码实现能随时更换数据库。为了达到这个要求,我们创建了接口IUser,IProduct,然后分别用三种数据库的操作类来实现这两个接口,最后我们创建一个工厂类Factory,在工厂类中,我们可以更换数据库,来动态调用不同数据层。下面是类图:
程序集结构如下:
下面是具体代码:
User.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class User { public int Id{get; set;} public string Name{get; set;} } }
Product.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class Product { public int ProductId { get; set; } public string productName { get; set; } } }
Factory.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class Factory { //数据库选择(AccessSqlServerOracle) private static readonly string db = "Access"; public static IUser CreateUser() { IUser result = null; switch (db) { case "Access": result = new DataAccessUser(); break; case "SqlServer": result = new DataSqlServerUser(); break; case "Oracle": result = new DataOracleUser(); break; } return result; } public static IProduct CreateProduct() { IProduct result = null; switch (db) { case "Access": result = new DataAccessProduct(); break; case "SqlServer": result = new DataSqlServerProduct(); break; case "Oracle": result = new DataOracleProduct(); break; } return result; } } }
IUser.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { interface IUser { void InserUser(User user); User GetUser(int id); } }
IProduct.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { interface IProduct { void InsertProduct(Product product); Product GetProduct(int id); } }
DataAccessUser.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataAccessUser : IUser { public void InserUser(User user) { Console.WriteLine("在Access中新增一个用户"); } public User GetUser(int id) { Console.WriteLine("在Access中通过id获得一个用户记录,Id:" + id); return null; } } }
DataSqlServerUser.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataSqlServerUser : IUser { public void InserUser(User user) { Console.WriteLine("在SqlServer中新增一个用户"); } public User GetUser(int id) { Console.WriteLine("在SqlServer中通过id获得一个用户记录,Id:" + id); return null; } } }
DataOracleUser.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataOracleUser : IUser { public void InserUser(User user) { Console.WriteLine("在Oracle中新增一个用户"); } public User GetUser(int id) { Console.WriteLine("在Oracle中通过id获得一个用户记录,Id:" + id); return null; } } }
DataAccessProduct.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataAccessProduct : IProduct { public void InsertProduct(Product product) { Console.WriteLine("在Access中新增一个产品"); } public Product GetProduct(int id) { Console.WriteLine("在Access中通过id获得一个产品记录,Id:" + id); return null; } } }
DataSqlServerProduct.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataSqlServerProduct:IProduct { public void InsertProduct(Product product) { Console.WriteLine("在SqlServer中新增一个产品"); } public Product GetProduct(int id) { Console.WriteLine("在SqlServer中通过id获得一个产品记录,Id:" + id); return null; } } }
DataOracleProduct.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class DataOracleProduct: IProduct { public void InsertProduct(Product product) { Console.WriteLine("在Oracle中新增一个产品"); } public Product GetProduct(int id) { Console.WriteLine("在Oracle中通过id获得一个产品记录,Id:" + id); return null; } } }
应用程序调用入口:
Program.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace DataBase { class Program { static void Main(string[] args) { User user = new User(); IUser userData = Factory.CreateUser(); userData.InserUser(user); userData.GetUser(1); Product product = new Product(); IProduct productData = Factory.CreateProduct(); productData.InsertProduct(product); productData.GetProduct(1); Console.ReadKey(); } } }
运行结果如下:
1.3 利用工厂反射模式继续改进
上面的设计,已经能够实现多个数据库切换了,但是我们依然要改动工厂类的代码,来实现这一目标。并且还是有很多case语句来实现不同数据库的调用,这样如果不仅仅只有User和Product类,那么代码量也是相当大的。我们利用本节重点要说的.NET特性,就可以达成目标了。
先看改进后的类图:
增加了一个缓存类,可以提高反射运行效率,改进了工厂类Factory,在工厂中使用反射,从而不再需要使用switch……case,if……else来写不同数据库的选择。为了实现不需要改动代码而动态变更数据库,我们使用了配置文件,在程序运行过程中,只需要更改配置文件中的数据库类型和对应的连接字符,即可以动态实现了切换到不同数据库。下面是改进后的工厂类和配置文件
Factory.cs
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Configuration; using System.Reflection; namespace DataBase { class Factory { //能过Config文件来更改数据库 private static readonly string db = System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["db"]; //程序集 private static readonly string AssemblyPath = "DataBase"; /// <summary> /// 创建对象或从缓存获取 /// </summary> public static object CreateObject(string AssemblyPath, string ClassNamespace) { object objType = MyCache.GetCache(ClassNamespace);//从缓存读取 if (objType == null) { try { objType = Assembly.Load(AssemblyPath).CreateInstance(ClassNamespace);//反射创建 MyCache.SetCache(ClassNamespace, objType);// 写入缓存W } catch (Exception ex) { } } return objType; } /// <summary> /// 创建数据层接口IUser /// </summary> public static IUser CreateUser() { string ClassNamespace = AssemblyPath + ".Data" + db + "User"; object objType = CreateObject(AssemblyPath, ClassNamespace); return (IUser)objType; } /// <summary> /// 创建数据层接口IUser /// </summary> public static IProduct CreateProduct() { string ClassNamespace = AssemblyPath + ".Data" + db + "Product"; object objType = CreateObject(AssemblyPath, ClassNamespace); return (IProduct)objType; } } }
下面是缓存类(需要引用System.Web.dll)
MyCache.cs
using System; using System.Web; namespace DataBase { /// <summary> /// 缓存相关的操作类 /// </summary> public class MyCache { /// <summary> /// 获取当前应用程序指定CacheKey的Cache值 /// </summary> /// <param name="CacheKey"></param> /// <returns></returns> public static object GetCache(string CacheKey) { System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache; return objCache[CacheKey]; } /// <summary> /// 设置当前应用程序指定CacheKey的Cache值 /// </summary> /// <param name="CacheKey"></param> /// <param name="objObject"></param> public static void SetCache(string CacheKey, object objObject) { System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache; objCache.Insert(CacheKey, objObject); } /// <summary> /// 设置当前应用程序指定CacheKey的Cache值 /// </summary> /// <param name="CacheKey"></param> /// <param name="objObject"></param> public static void SetCache(string CacheKey, object objObject, DateTime absoluteExpiration, TimeSpan slidingExpiration) { System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache; objCache.Insert(CacheKey, objObject, null, absoluteExpiration, slidingExpiration); } } }
配置文件:
App.config
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <configuration> <startup> <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5.2" /> </startup> <appSettings> <!--数据库类型选择 ConnectionType:Access|SqlServer|Oracle|MySql|Xml --> <add key="db" value="SqlServer"/> <!-- 数据库连接字符串 --> <add key="ConStrAccess" value="Provider=Microsoft.ACE.OLEDB.12.0;Data Source=D:aa.accdb;Persist Security Info=False"/> <add key="ConStrSqlServer" value="server=(local)SQLEXPRESS;database=data;uid=sa;pwd=123456"/> <add key="ConStrOracel" value="Data Source=(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=local)(PORT=1521)) User ID=scott;Password=tiger;Unicode=True"/> <add key="ConStrMySql" value="server=localhost;user id=root;password=123456;database=ABC; pooling=true;"/> <add key="ConStrXml" value="C:/Data.xml"/> </appSettings> </configuration>
下面是我们在app.config中选择了其中一个数据库后的输出结果:
我们更改为Oracle看看输出结果:
2.本节要点:
可以看到,完全达到了我们的目标:
A.多数据库切换
B.切换数据库不需要改动代码,从而减少重新编译重新部署的麻烦
C.各个数据库操作类相互独立,易于维护
D.使用反射解决了switch if等分支判断带来的耦合。
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<对本系列文章阅读有困难的朋友,请先看《.net 面向对象编程基础》>
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