这个系列也是自己对设计模式的一些学习笔记, 希望对一些初学设计模式的人有所帮助的, 在上一个专题中介绍了单例模式, 在这个专题中继续为大家介绍一个比较容易理解的模式——简单工厂模式。
说到简单工厂,自然的第一个疑问当然就是什么是简单工厂模式了? 在现实生活中工厂是负责生产产品的, 同样在设计模式中, 简单工厂模式我们也可以理解为负责生产对象的一个类, 我们平常编程中,当使用 "new" 关键字创建一个对象时,此时该类就依赖与这个对象,也就是他们之间的耦合度高,当需求变化时,我们就不得不去修改此类的源码,此时我们可以运用面向对象(OO)的很重要的原则去解决这一的问题,该原则就是——封装改变,既然要封装改变,自然也就要找到改变的代码,然后把改变的代码用类来封装,这样的一种思路也就是我们简单工厂模式的实现方式了。下面通过一个现实生活中的例子来引出简单工厂模式。
在外面打工的人,免不了要经常在外面吃饭,当然我们也可以自己在家做饭吃,但是自己做饭吃麻烦,因为又要自己买菜,然而,出去吃饭就完全没有这些麻烦的,我们只需要到餐馆点菜就可以了,买菜的事情就交给餐馆做就可以了,这里餐馆就充当简单工厂的角色,下面让我们看看现实生活中的例子用代码是怎样来表现的。
自己做饭的情况:
- ///
- /// 自己做饭的情况
- /// 没有简单工厂之前,客户想吃什么菜只能自己炒的
- ///
- public class Customer
- {
- ///
- /// 烧菜方法
- ///
- ///
- ///
- public static Food Cook(string type)
- {
- Food food = null;
- // 客户A说:我想吃西红柿炒蛋怎么办?
- // 客户B说:那你就自己烧啊
- // 客户A说: 好吧,那就自己做吧
- if (type.Equals("西红柿炒蛋"))
- {
- food = new TomatoScrambledEggs();
- }
- // 我又想吃土豆肉丝, 这个还是得自己做
- // 我觉得自己做好累哦,如果能有人帮我做就好了?
- else if (type.Equals("土豆肉丝"))
- {
- food = new ShreddedPorkWithPotatoes();
- }
- return food;
- }
- static void Main(string[] args)
- {
- // 做西红柿炒蛋
- Food food1 = Cook("西红柿炒蛋");
- food1.Print();
- Food food2 = Cook("土豆肉丝");
- food2.Print();
- Console.Read();
- }
- }
- ///
- /// 菜抽象类
- ///
- public abstract class Food
- {
- // 输出点了什么菜
- public abstract void Print();
- }
- ///
- /// 西红柿炒鸡蛋这道菜
- ///
- public class TomatoScrambledEggs : Food
- {
- public override void Print()
- {
- Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋!");
- }
- }
- ///
- /// 土豆肉丝这道菜
- ///
- public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food
- {
- public override void Print()
- {
- Console.WriteLine("一份土豆肉丝");
- }
- }
自己做饭,如果我们想吃别的菜时,此时就需要去买这种菜和洗菜这些繁琐的操作,有了餐馆(也就是简单工厂)之后,我们就可以把这些操作交给餐馆去做,此时消费者(也就是我们)对菜(也就是具体对象)的依赖关系从直接变成的间接的,这样就是实现了面向对象的另一个原则——降低对象之间的耦合度,下面就具体看看有了餐馆之后的实现代码(即简单工厂的实现):
- ///
- /// 顾客充当客户端,负责调用简单工厂来生产对象
- /// 即客户点菜,厨师(相当于简单工厂)负责烧菜(生产的对象)
- ///
- class Customer
- {
- static void Main(string[] args)
- {
- // 客户想点一个西红柿炒蛋
- Food food1 = FoodSimpleFactory.CreateFood("西红柿炒蛋");
- food1.Print();
- // 客户想点一个土豆肉丝
- Food food2 = FoodSimpleFactory.CreateFood("土豆肉丝");
- food2.Print();
- Console.Read();
- }
- }
- ///
- /// 菜抽象类
- ///
- public abstract class Food
- {
- // 输出点了什么菜
- public abstract void Print();
- }
- ///
- /// 西红柿炒鸡蛋这道菜
- ///
- public class TomatoScrambledEggs : Food
- {
- public override void Print()
- {
- Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋!");
- }
- }
- ///
- /// 土豆肉丝这道菜
- ///
- public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food
- {
- public override void Print()
- {
- Console.WriteLine("一份土豆肉丝");
- }
- }
- ///
- /// 简单工厂类, 负责 炒菜
- ///
- public class FoodSimpleFactory
- {
- public static Food CreateFood(string type)
- {
- Food food = null;
- if (type.Equals("土豆肉丝"))
- {
- food= new ShreddedPorkWithPotatoes();
- }
- else if (type.Equals("西红柿炒蛋"))
- {
- food= new TomatoScrambledEggs();
- }
- return food;
- }
- }
看完简单工厂模式的实现之后,你和你的小伙伴们肯定会有这样的疑惑(因为我学习的时候也有)——这样我们只是把变化移到了工厂类中罢了,好像没有变化的问题,因为如果客户想吃其他菜时,此时我们还是需要修改工厂类中的方法(也就是多加 case 语句,没应用简单工厂模式之前,修改的是客户类)。我首先要说:你和你的小伙伴很对,这个就是简单工厂模式的缺点所在(这个缺点后面介绍的工厂方法可以很好地解决),然而,简单工厂模式与之前的实现也有它的优点:
虽然上面已经介绍了简单工厂模式的缺点,下面还是总结下简单工厂模式的缺点:
了解了简单工厂模式之后的优缺点之后,我们之后就可以知道简单工厂的应用场景了:
简单工厂模式又叫静态方法模式(因为工厂类都定义了一个静态方法),由一个工厂类根据传入的参数决定创建出哪一种产品类的实例(通俗点表达:通过客户下的订单来负责烧那种菜)。简单工厂模式的 UML 图如下:
介绍完了简单工厂模式之后,我学习的时候就像:.NET 类库中是否有实现了简单工厂模式的类呢?后面确实有,.NET 中类就实现了简单工厂模式,该类中的 {aa1aa}(int codepage) 就是工厂方法,具体的代码可以通过 Reflector 反编译工具进行查看,下面我也贴出该方法中部分代码:
- public static Encoding GetEncoding(int codepage)
- {
- Encoding unicode = null;
- if (encodings != null)
- {
- unicode = (Encoding) encodings[codepage];
- }
- if (unicode == null)
- {
- object obj2;
- bool lockTaken = false;
- try
- {
- Monitor.Enter(obj2 = InternalSyncObject, ref lockTaken);
- if (encodings == null)
- {
- encodings = new Hashtable();
- }
- unicode = (Encoding) encodings[codepage];
- if (unicode != null)
- {
- return unicode;
- }
- switch (codepage)
- {
- case 0:
- unicode = Default;
- break;
- case 1:
- case 2:
- case 3:
- case 0x2a:
- throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Argument_CodepageNotSupported", new object[] { codepage }), "codepage");
- case 0x4b0:
- unicode = Unicode;
- break;
- case 0x4b1:
- unicode = BigEndianUnicode;
- break;
- case 0x6faf:
- unicode = Latin1;
- break;
- case 0xfde9:
- unicode = UTF8;
- break;
- case 0x4e4:
- unicode = new SBCSCodePageEncoding(codepage);
- break;
- case 0x4e9f:
- unicode = ASCII;
- break;
- default:
- unicode = GetEncodingCodePage(codepage);
- if (unicode == null)
- {
- unicode = GetEncodingRare(codepage);
- }
- break;
- }
- encodings.Add(codepage, unicode);
- return unicode;
- }
- }
.NET 中 Encoding 的 UML 图为:
Encoding 类中实现的简单工厂模式是简单工厂模式的一种演变,此时简单工厂类由抽象产品角色扮演,然而. NET 中 Encoding 类是如何解决简单工厂模式中存在的问题的呢(即如果新添加一种编码怎么办)?在 GetEncoding 方法里的 switch 函数有如下代码:
- switch (codepage)
- {
- .......
- default:
- unicode = GetEncodingCodePage(codepage);
- if (unicode == null)
- {
- unicode = GetEncodingRare(codepage); //当编码很少见时
- }
- break;
- ......
- }
在 GetEncodingRare 方法里有一些不常用编码的实例化代码,微软正式通过这个方法来解决新增加一种编码的问题。(其实也就是列出所有可能的编码情况),微软之所以以这样的方式来解决这个问题,可能是由于现在编码已经稳定了,添加新编码的可能性比较低,所以在. NET 4.5 仍然未改动这部分代码。
到这里,简单工厂模式的介绍都到这里了,后面将介绍工厂方法模式来解决简单工厂模式中存在的问题。
本专题中的全部源码:
注:转自 http://www.cnblogs.com/zhili/p/SimpleFactory.html
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-1966025.html