5. Factory Method 工厂方法(创建型模式)
李建忠
上海祝成科技高级培训讲师
从耦合关系谈起
耦合关系直接决定着软件面对变化时的行为
– 模块与模块之间的紧耦合使得软件面对变化时,相关的模块都要随之更改。
– 模块与模块之间的松耦合使得软件面对变化时,一些模块更容易被替换或者更改,但其他模块保持不变。
动机(Motivation)
在软件系统中,经常面临着“某个对象”的创建工作;由于需求的变化,这个对象经的具体实现常面临着剧烈的变化,但是它却拥有比较稳定的接口。
如何应对这种变化?如何提供一种“封装机制”来隔离出“这个易变对象”的变化,从而保持系统中“其他依赖该对象的对象”不随着需求改变而改变?
意图(Intent)
定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟到子类。
——《设计模式》GoF
结构(Structure)
Factory Method应用Codes in VS.NET
Factory Method模式的几个要点
① Factory Method模式主要用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型,紧耦合关系会导致软件的脆弱。
② Factory Method模式通过面向对象的手法,将所要创建的具体对象工作延迟到子类,从而实现一种扩展(而非更改)的策略,较好地解决了这种紧耦合关系。
③ Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化,Abstract Factory 模式解决“系列对象”的需求变化,Builder模式解决“对象部分”的需求变化。
.NET框架中的Factory Method应用Codes in VS.NET
演示代码(以一个汽车测试为例,一个测试框架能够测试 n 种汽车。)
1.汽车基类: AbstractCar.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
public abstract class AbstractCar
{
public abstract void StartUp();
public abstract void Run();
public abstract void Turn();
public abstract void Stop();
}
}
2.测试框架类 CarTestFreamWork.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
// 测试框架,一个测试框架要能测试 n 种车。
// 所以Car类和测试框架类联系比较紧密。
// 目的就在:要将他们分离;
class CarTestFreamWork
{
public void BuildeTestContext(CarFactory carfactory)
{
AbstractCar c1 = carfactory.CreateCar();
c1.StartUp();
c1.Run();
c1.Turn();
c1.Stop();
}
public void DoTest()
{
}
public string GetTestData()
{
return "得到测试数据!";
}
}
}
3.汽车工厂类 CarFactory.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
public abstract class CarFactory
{
public abstract AbstractCar CreateCar();
}
}
4.红旗轿车类(要测试什么车,就增加什么类) HongQiCar.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
class HongQiCar:AbstractCar
{
public override void StartUp()
{
Console.WriteLine("红旗汽车启动!");
}
public override void Run()
{
Console.WriteLine("红旗汽车行驶!");
}
public override void Turn()
{
Console.WriteLine("红旗汽车转弯!");
}
public override void Stop()
{
Console.WriteLine("红旗汽车制动!");
}
}
}
5.红旗轿车工厂类 HongQiCarFactory.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
public class HongQiCarFactory : CarFactory
{
public override AbstractCar CreateCar()
{
return new HongQiCar();
}
}
}
6.主函数测试代码 program.cs
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace FactoryModel
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
CarTestFreamWork ctfw = new CarTestFreamWork();
ctfw.BuildeTestContext(new HongQiCarFactory());
}
}
}
csc /out:Factory.exe *.cs
推荐参考书
《设计模式:可复用面向对象软件的基础》GoF
《面向对象分析与设计》Grady Booch
《敏捷软件开发:原则、模式与实践》Robert C. Martin
《重构:改善既有代码的设计》 Martin Fowler
《Refactoringto Patterns 》JoshuaKerievskyQuestion & Answer