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使用設(shè)計模式中的工廠方法模式進行C#編程的示例講解

更新時間：2016年02月17日 14:24:09 作者：LearningHard

這篇文章主要介紹了使用設(shè)計模式中的工廠方法模式進行C#編程的示例講解,工廠方法模式可以看作是對簡單工廠模式的進一步擴展,需要的朋友可以參考下

簡介
工廠方法模式是什么？為什么要有工廠方法模式，不是有了簡單工廠模式了嗎？兩個模式都有工廠，那有什么不同呢？功工廠方式模式是怎樣實現(xiàn)的？OK，帶著這些問題，繼續(xù)看下面文章。

工廠方法模式是對簡單工廠模式的擴展，可以說是用來完善簡單工廠模式的缺點的，什么缺點呢？在上一篇文章已經(jīng)說過：擴展性極差。你想一下，如果在簡單工廠模式中，如果董事會決定想添加一個玩具生產(chǎn)，叫熊貓玩具，那么全廠該做的事有哪些呢？
1.告訴銷售經(jīng)理：我們準備要添加一個熊貓玩具，可以提供給用戶的。
2.到工廠作坊里面，告訴工人要做熊貓工具。
在現(xiàn)實生活中確實是這樣的，因為在現(xiàn)實生活中這樣做不會造成很大的影響，但是在程序世界里面就大件事了，首先如果這樣做可能會破壞工廠作坊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成BUG，還有的是這樣改就等于修改了源代碼，不斷添加新的工具，不斷修改源代碼，有沒想過：如果添加100個玩具，那個判斷命令里面得有多少個case??？，程序里面不同現(xiàn)實生活，創(chuàng)建新的大工廠是不用錢的。。所以要用好這個特點，下面我們就對上篇文章中的玩具廠進行一次大規(guī)模的改造，讓其實現(xiàn)工程方法模式?。。。?！

是不是很激動，，我也很激動。。。

首先，玩具工廠原址變成指揮站，專門指揮新工廠的建立的，然后指揮站附近新建三個小型工廠：玩具貓工作廠，玩具狗工作廠，玩具熊貓工作廠。各自的工作坊只會做各自的玩具。指揮戰(zhàn)中有玩具的生產(chǎn)計劃書，每個小型工廠都需要按照指揮部的工作計劃書來做玩具（當然計劃書只要求了一部分特色功能，各個廠的小玩具到底怎么做，，還要自己做的）。好了，就這么簡單，全新的工廠開發(fā)模式出來了，這樣做的好處是什么呢？我們看一下如果新提供鱷魚玩具到底該做什么：
1.新建一個小型工廠（鱷魚工廠）
2.去問指揮部那一份制作計劃書，讓鱷魚有計劃書中的基本功能（這樣才能通過考核然后上線出售）
2.鱷魚工廠自己購買鱷魚的制作指南去制作鱷魚玩具。

現(xiàn)在是不是發(fā)現(xiàn)，如果給程序干這事，簡直就是，，，超級簡單，不會擾亂其他工廠的生產(chǎn)秩序。當有客戶來買玩具的時候，他們到指揮站說：我要一只小狗，指揮站說：給錢后請到哪里哪里拿（小狗工廠），然后客戶走過去拿就是了。

工廠方法模式的實現(xiàn)
　　工廠方法模式之所以可以解決簡單工廠的模式，是因為它的實現(xiàn)把具體產(chǎn)品的創(chuàng)建推遲到子類中，此時工廠類不再負責所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而只是給出具體工廠必須實現(xiàn)的接口，這樣工廠方法模式就可以允許系統(tǒng)不修改工廠類邏輯的情況下來添加新產(chǎn)品，這樣也就克服了簡單工廠模式中缺點。下面看下工廠模式的具體實現(xiàn)代碼（這里還是以簡單工廠模式中點菜的例子來實現(xiàn)）：

namespace 設(shè)計模式之工廠方法模式

{
  /// <summary>
  /// 菜抽象類
  /// </summary>
  public abstract class Food
  {
    // 輸出點了什么菜
    public abstract void Print();
  }
  /// <summary>
  /// 西紅柿炒雞蛋這道菜
  /// </summary>
  public class TomatoScrambledEggs : Food
  {
    public override void Print()
    {
      Console.WriteLine("西紅柿炒蛋好了！");
    }
  }
  /// <summary>
  /// 土豆肉絲這道菜
  /// </summary>
  public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food
  {
    public override void Print()
    {
      Console.WriteLine("土豆肉絲好了");
    }
  }
  /// <summary>
  /// 抽象工廠類
  /// </summary>
  public abstract class Creator
  {
    // 工廠方法
    public abstract Food CreateFoddFactory();
  }
  /// <summary>
  /// 西紅柿炒蛋工廠類
  /// </summary>
  public class TomatoScrambledEggsFactory:Creator
  {
    /// <summary>
    /// 負責創(chuàng)建西紅柿炒蛋這道菜
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override Food CreateFoddFactory()
    {
      return new TomatoScrambledEggs();
    }
  }
  /// <summary>
  /// 土豆肉絲工廠類
  /// </summary>
  public class ShreddedPorkWithPotatoesFactory:Creator
  {
    /// <summary>
    /// 負責創(chuàng)建土豆肉絲這道菜
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override Food CreateFoddFactory()
    {
      return new ShreddedPorkWithPotatoes();
    }
  }
  /// <summary>
  /// 客戶端調(diào)用
  /// </summary>
  class Client
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      // 初始化做菜的兩個工廠（）
      Creator shreddedPorkWithPotatoesFactory = new ShreddedPorkWithPotatoesFactory();
      Creator tomatoScrambledEggsFactory = new TomatoScrambledEggsFactory();
      // 開始做西紅柿炒蛋
      Food tomatoScrambleEggs = tomatoScrambledEggsFactory.CreateFoddFactory();
      tomatoScrambleEggs.Print();
      //開始做土豆肉絲
      Food shreddedPorkWithPotatoes = shreddedPorkWithPotatoesFactory.CreateFoddFactory();
      shreddedPorkWithPotatoes.Print();
      Console.Read();
    }
  }
}

使用工廠方法實現(xiàn)的系統(tǒng)，如果系統(tǒng)需要添加新產(chǎn)品時，我們可以利用多態(tài)性來完成系統(tǒng)的擴展，對于抽象工廠類和具體工廠中的代碼都不需要做任何改動。例如，我們我們還想點一個“肉末茄子”，此時我們只需要定義一個肉末茄子具體工廠類和肉末茄子類就可以。而不用像簡單工廠模式中那樣去修改工廠類中的實現(xiàn)（具體指添加case語句)。具體代碼為：

/// <summary>
  /// 肉末茄子這道菜
  /// </summary>
  public class MincedMeatEggplant : Food
  {
    /// <summary>
    /// 重寫抽象類中的方法
    /// </summary>
    public override void Print()
    {
      Console.WriteLine("肉末茄子好了");
    }
  }
 /// <summary>
  /// 肉末茄子工廠類，負責創(chuàng)建肉末茄子這道菜
  /// </summary>
  public class MincedMeatEggplantFactory : Creator
  {
    /// <summary>
    /// 負責創(chuàng)建肉末茄子這道菜
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override Food CreateFoddFactory()
    {
      return new MincedMeatEggplant();
    }
  }
  /// <summary>
  /// 客戶端調(diào)用
  /// </summary>
  class Client
  {
    static void Main(string[] args)
    {
          
      // 如果客戶又想點肉末茄子了
      // 再另外初始化一個肉末茄子工廠
      Creator minceMeatEggplantFactor = new MincedMeatEggplantFactory();
      // 利用肉末茄子工廠來創(chuàng)建肉末茄子這道菜
      Food minceMeatEggplant = minceMeatEggplantFactor.CreateFoddFactory();
      minceMeatEggplant.Print();
      Console.Read();
    }
  }

工廠方法模式的UML圖
講解完工廠模式的具體實現(xiàn)之后，讓我們看下工廠模式中各類之間的UML圖：

2016217142103490.png (834×328)

從UML圖可以看出，在工廠方法模式中，工廠類與具體產(chǎn)品類具有平行的等級結(jié)構(gòu)，它們之間是一一對應(yīng)的。針對UML圖的解釋如下：

Creator類：充當抽象工廠角色，任何具體工廠都必須繼承該抽象類

TomatoScrambledEggsFactory和ShreddedPorkWithPotatoesFactory類：充當具體工廠角色，用來創(chuàng)建具體產(chǎn)品

Food類：充當抽象產(chǎn)品角色，具體產(chǎn)品的抽象類。任何具體產(chǎn)品都應(yīng)該繼承該類

TomatoScrambledEggs和ShreddedPorkWithPotatoes類：充當具體產(chǎn)品角色，實現(xiàn)抽象產(chǎn)品類對定義的抽象方法，由具體工廠類創(chuàng)建，它們之間有一一對應(yīng)的關(guān)系。

.NET中實現(xiàn)了工廠方法的類
.NET 類庫中也有很多實現(xiàn)了工廠方法的類，例如Asp.net中，處理程序?qū)ο笫蔷唧w用來處理請求，當我們請求一個*.aspx的文件時，此時會映射到System.Web.UI.PageHandlerFactory類上進行處理，而對*.ashx的請求將映射到System.Web.UI.SimpleHandlerFactory類中（這兩個類都是繼承于IHttpHandlerFactory接口的），關(guān)于這點說明我們可以在“C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\Config\Web.Config”文件中找到相關(guān)定義，具體定義如下：

<httpHandlers>
<add path="*.axd" verb="*" type="System.Web.HttpNotFoundHandler" validate="True" />
      <add path="*.aspx" verb="*" type="System.Web.UI.PageHandlerFactory" validate="True" />
      <add path="*.ashx" verb="*" type="System.Web.UI.SimpleHandlerFactory" validate="True" />
</httpHandlers>

下面我們就具體看下工廠方法模式在Asp.net中是如何實現(xiàn)的，如果對一個Index.aspx頁面發(fā)出請求時，將會調(diào)用PageHandlerFactory中GetHandler方法來創(chuàng)建一個Index.aspx對象，它們之間的類圖關(guān)系如下：

2016217142153566.png (933×433)