詳解C#的設(shè)計(jì)模式編程之抽象工廠(chǎng)模式的應(yīng)用
這里首先以一個(gè)生活中抽象工廠(chǎng)的例子來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)抽象工廠(chǎng),然后再給出抽象工廠(chǎng)的定義和UML圖來(lái)幫助大家更好地掌握抽象工廠(chǎng)模式,同時(shí)大家在理解的時(shí)候,可以對(duì)照抽象工廠(chǎng)生活中例子的實(shí)現(xiàn)和它的定義來(lái)加深抽象工廠(chǎng)的UML圖理解。抽象工廠(chǎng)模式比其它工廠(chǎng)模式更加抽象,抽象工廠(chǎng)模式適用與多個(gè)抽象類(lèi)的情況下,通過(guò)工廠(chǎng)返回多個(gè)抽象類(lèi)中你需要得到的具體子類(lèi)實(shí)例。
抽象工廠(chǎng)模式比其它工廠(chǎng)模式更加抽象,抽象工廠(chǎng)模式適用與多個(gè)抽象類(lèi)的情況下,通過(guò)工廠(chǎng)返回多個(gè)抽象類(lèi)中你需要得到的具體子類(lèi)實(shí)例。
舉例闡述抽象工廠(chǎng)模式:
假如中國(guó)對(duì)邪惡國(guó)家開(kāi)戰(zhàn)。
中國(guó)裝備:炸彈類(lèi),坦克類(lèi),來(lái)消滅邪惡國(guó)家。
炸彈類(lèi):導(dǎo)彈,核彈;
坦克類(lèi):越野車(chē),主站坦克;
戰(zhàn)略:
前期中國(guó)兵工廠(chǎng)生產(chǎn):導(dǎo)彈,越野車(chē),打擊邪惡國(guó)家。
后期中國(guó)兵工廠(chǎng)生產(chǎn):核彈,主站坦克,毀滅邪惡國(guó)家。
類(lèi)圖:
裝備類(lèi)代碼:
#region 炸彈系列 abstract class Bomb { abstract public void baozha(); } /// <summary> /// 導(dǎo)彈 /// </summary> class daodanBomb :Bomb { public override void baozha() { Console.WriteLine("我是一顆中國(guó)造導(dǎo)彈,來(lái)轟炸不老實(shí)的小邪惡國(guó)家!"); } } /// <summary> /// 核彈 /// </summary> class hedanBomb : Bomb { public override void baozha() { Console.WriteLine("我是一顆中國(guó)造核彈,來(lái)轟炸不老實(shí)的小邪惡國(guó)家!"); } } #endregion #region 坦克系列 abstract class Tank { abstract public void go(); } /// <summary> /// 越野車(chē) /// </summary> class yueyeTank : Tank { public override void go() { Console.WriteLine("我是一顆中國(guó)造越野車(chē),來(lái)踏平不老實(shí)的小邪惡國(guó)家!"); } } /// <summary> /// 主站坦克 /// </summary> class zhuzhanTank : Tank { public override void go() { Console.WriteLine("我是一顆中國(guó)造主站坦克,來(lái)踏平不老實(shí)的小邪惡國(guó)家!"); } } #endregion工廠(chǎng)類(lèi)代碼 #region 中國(guó)兵工廠(chǎng) abstract class chinaFactory { //裝甲車(chē)制造車(chē)間 public abstract Tank CreateTank(); //炸彈知道車(chē)間 public abstract Bomb CreateBomb(); } //兵工廠(chǎng)前期制造 class qianqiFactory : chinaFactory { public override Bomb CreateBomb() { //導(dǎo)彈 return new daodanBomb(); } public override Tank CreateTank() { //越野車(chē) return new yueyeTank(); } } //兵工廠(chǎng)后期制造 class houqiFactory : chinaFactory { public override Bomb CreateBomb() { //核彈 return new hedanBomb(); } public override Tank CreateTank() { //主站坦克 return new zhuzhanTank(); } } #endregion客戶(hù)端代碼:(打仗) // 備戰(zhàn) class Make { //裝備 private Bomb bomb; private Tank tank; //制造加工 public Make(chinaFactory factory) { bomb = factory.CreateBomb(); tank = factory.CreateTank(); } //開(kāi)始打仗 public void warStar() { //炸彈類(lèi)爆炸 bomb.baozha(); //戰(zhàn)車(chē)類(lèi)前進(jìn) tank.go(); } } public class start { public static void Main() { //大戰(zhàn)前期 chinaFactory qianqiMake = new qianqiFactory(); Make qianqi = new Make(qianqiMake); qianqi.warStar(); //點(diǎn)任意鍵,進(jìn)行后期攻勢(shì)?。? Console.ReadKey(); //大戰(zhàn)后期 chinaFactory houqiMake = new houqiFactory(); Make houqi = new Make(houqiMake); houqi.warStar(); Console.WriteLine("釣魚(yú)島是中國(guó)的,神圣不可侵犯!小邪惡國(guó)家,滾開(kāi)??!"); Console.ReadLine(); } }
抽象工廠(chǎng)模式的定義和類(lèi)圖
抽象工廠(chǎng)允許客戶(hù)使用抽象的接口來(lái)創(chuàng)建一組相關(guān)產(chǎn)品,而不需要知道或關(guān)心實(shí)際生產(chǎn)出的具體產(chǎn)品是什么。這樣客戶(hù)就可以從具體產(chǎn)品中被解耦。下面通過(guò)抽象工模式的類(lèi)圖來(lái)了解各個(gè)類(lèi)中之間的關(guān)系:
抽象工廠(chǎng)的分析
抽象工廠(chǎng)模式將具體產(chǎn)品的創(chuàng)建延遲到具體工廠(chǎng)的子類(lèi)中,這樣將對(duì)象的創(chuàng)建封裝起來(lái),可以減少客戶(hù)端與具體產(chǎn)品類(lèi)之間的依賴(lài),從而使系統(tǒng)耦合度低,這樣更有利于后期的維護(hù)和擴(kuò)展,這真是抽象工廠(chǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)所在,然后抽象模式同時(shí)也存在不足的地方。下面就具體看下抽象工廠(chǎng)的缺點(diǎn)(缺點(diǎn)其實(shí)在前面的介紹中以已經(jīng)涉及了):
抽象工廠(chǎng)模式很難支持新種類(lèi)產(chǎn)品的變化。這是因?yàn)槌橄蠊S(chǎng)接口中已經(jīng)確定了可以被創(chuàng)建的產(chǎn)品集合,如果需要添加新產(chǎn)品,此時(shí)就必須去修改抽象工廠(chǎng)的接口,這樣就涉及到抽象工廠(chǎng)類(lèi)的以及所有子類(lèi)的改變,這樣也就違背了“開(kāi)發(fā)——封閉”原則。
知道了抽象工廠(chǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)之后,也就能很好地把握什么情況下考慮使用抽象工廠(chǎng)模式了,下面就具體看看使用抽象工廠(chǎng)模式的系統(tǒng)應(yīng)該符合那幾個(gè)前提:
一個(gè)系統(tǒng)不要求依賴(lài)產(chǎn)品類(lèi)實(shí)例如何被創(chuàng)建、組合和表達(dá)的表達(dá),這點(diǎn)也是所有工廠(chǎng)模式應(yīng)用的前提。
這個(gè)系統(tǒng)有多個(gè)系列產(chǎn)品,而系統(tǒng)中只消費(fèi)其中某一系列產(chǎn)品
系統(tǒng)要求提供一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)的庫(kù),所有產(chǎn)品以同樣的接口出現(xiàn),客戶(hù)端不需要依賴(lài)具體實(shí)現(xiàn)。
.NET中抽象工廠(chǎng)模式實(shí)現(xiàn)
抽象工廠(chǎng)模式在實(shí)際中的應(yīng)用也是相當(dāng)頻繁的,然而在我們.NET類(lèi)庫(kù)中也存在應(yīng)用抽象工廠(chǎng)模式的類(lèi),這個(gè)類(lèi)就是System.Data.Common.DbProviderFactory,這個(gè)類(lèi)位于System.Data.dll程序集中,該類(lèi)扮演抽象工廠(chǎng)模式中抽象工廠(chǎng)的角色,我們可以用reflector反編譯工具查看該類(lèi)的實(shí)現(xiàn):
/// 扮演抽象工廠(chǎng)的角色 /// 創(chuàng)建連接數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)所需要的對(duì)象集合, /// 這個(gè)對(duì)象集合包括有 DbConnection對(duì)象(這個(gè)是抽象產(chǎn)品類(lèi),如絕味例子中的YaBo類(lèi))、DbCommand類(lèi)、DbDataAdapter類(lèi),針對(duì)不同的具體工廠(chǎng)都需要實(shí)現(xiàn)該抽象類(lèi)中方法, public abstract class DbProviderFactory { // 提供了創(chuàng)建具體產(chǎn)品的接口方法 protected DbProviderFactory(); public virtual DbCommand CreateCommand(); public virtual DbCommandBuilder CreateCommandBuilder(); public virtual DbConnection CreateConnection(); public virtual DbConnectionStringBuilder CreateConnectionStringBuilder(); public virtual DbDataAdapter CreateDataAdapter(); public virtual DbDataSourceEnumerator CreateDataSourceEnumerator(); public virtual DbParameter CreateParameter(); public virtual CodeAccessPermission CreatePermission(PermissionState state); } DbProviderFactory類(lèi)是一個(gè)抽象工廠(chǎng)類(lèi),該類(lèi)提供了創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)連接時(shí)所需要的對(duì)象集合的接口,實(shí)際創(chuàng)建的工作在其子類(lèi)工廠(chǎng)中進(jìn)行,微軟使用的是SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù),因此提供了連接SQL Server數(shù)據(jù)的具體工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn),具體代碼可以用反編譯工具查看,具體代碼如下: /// 扮演著具體工廠(chǎng)的角色,用來(lái)創(chuàng)建連接SQL Server數(shù)據(jù)所需要的對(duì)象 public sealed class SqlClientFactory : DbProviderFactory, IServiceProvider { // Fields public static readonly SqlClientFactory Instance = new SqlClientFactory(); // 構(gòu)造函數(shù) private SqlClientFactory() { } // 重寫(xiě)抽象工廠(chǎng)中的方法 public override DbCommand CreateCommand() { // 創(chuàng)建具體產(chǎn)品 return new SqlCommand(); } public override DbCommandBuilder CreateCommandBuilder() { return new SqlCommandBuilder(); } public override DbConnection CreateConnection() { return new SqlConnection(); } public override DbConnectionStringBuilder CreateConnectionStringBuilder() { return new SqlConnectionStringBuilder(); } public override DbDataAdapter CreateDataAdapter() { return new SqlDataAdapter(); } public override DbDataSourceEnumerator CreateDataSourceEnumerator() { return SqlDataSourceEnumerator.Instance; } public override DbParameter CreateParameter() { return new SqlParameter(); } public override CodeAccessPermission CreatePermission(PermissionState state) { return new SqlClientPermission(state); } }
因?yàn)槲④浿唤o出了連接SQL Server的具體工廠(chǎng)的實(shí)現(xiàn),我們也可以自定義連接Oracle、MySql的具體工廠(chǎng)的實(shí)現(xiàn)。
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