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1、www.ChinaSA.infoDDesign esign P Patternsatterns简单工厂模式简单工厂模式简单工厂模式简单工厂模式刘刘 伟伟(Sunny)weiliu_www.ChinaSA.info大纲w创建型模式w简单工厂模式概述w简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式的应用实例w创建对象与使用对象w简单工厂模式的简化w简单工厂模式的优缺点与适用环境www.ChinaSA.info创建型模式w创建型模式创建型模式(Creational Pattern)关注对象的创建过程w创建型模式对类的实例化过程进行了抽象，能够将软件模块中对象的创建和对象的使用分离，对用户隐藏了类的实例的创建
2、细节w创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离，让用户在使用对象时无须关心对象的创建细节，从而降低系统的耦合度，让设计方案更易于修改和扩展www.ChinaSA.info创建型模式w创建型模式关注点创建什么创建什么(What)由谁创建由谁创建(Who)何时创建何时创建(When)创创建建对对象象使使用用对对象象www.ChinaSA.info创建型模式w创建型模式一览表模式名称模式名称定定 义义学学习难习难度度使用使用频频率率简单简单工厂模式工厂模式(Simple Factory Pattern)定定义义一个工厂一个工厂类类，它可以根据参数，它可以根据参数的不同返回不同的不同返回不同类类的的实
3、实例，被例，被创创建建的的实实例通常都具有共同的父例通常都具有共同的父类类。工厂方法模式工厂方法模式(Factory Method Pattern)定定义义一个用于一个用于创创建建对对象的接口，但象的接口，但是是让让子子类类决定将哪一个决定将哪一个类实类实例化。例化。工厂方法模式工厂方法模式让让一个一个类类的的实实例化延例化延迟迟到其子到其子类类。抽象工厂模式抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)提供一个提供一个创创建一系列相关或相互依建一系列相关或相互依赖对赖对象的接口，而无象的接口，而无须须指定它指定它们们具具体的体的类类。建造者模式建造者模式(Builder P
4、attern)将一个复将一个复杂对杂对象的构建与它的表示象的构建与它的表示分离，使得同分离，使得同样样的构建的构建过过程可以程可以创创建不同的表示。建不同的表示。原型模式原型模式(Prototype Pattern)使用原型使用原型实实例指定待例指定待创创建建对对象的象的类类型，并且通型，并且通过过复制复制这这个原型来个原型来创创建建新的新的对对象。象。单单例例模式模式(Singleton Pattern)确保一个确保一个类类只有一个只有一个实实例，并提供例，并提供一个全局一个全局访问访问点来点来访问这访问这个唯一个唯一实实例。例。www.ChinaSA.info简单工厂模式概述简单简单工厂模
5、式示意工厂模式示意图图客户端客户端工厂工厂产品产品参数参数www.ChinaSA.info简单工厂模式概述w简单工厂模式基本实现流程具体产品类：具体产品类：将需要创建的各种不同产品对象的相关代码封装到将需要创建的各种不同产品对象的相关代码封装到具体产品类中具体产品类中抽象产品类：抽象产品类：将具体产品类公共的代码进行抽象和提取后封装在将具体产品类公共的代码进行抽象和提取后封装在一个抽象产品类中一个抽象产品类中工厂类：工厂类：提供一个工厂类用于创建各种产品，在工厂类中提供一提供一个工厂类用于创建各种产品，在工厂类中提供一个创建产品的工厂方法，该方法可以根据所传入参数的不同创建个创建产品的工厂方法
6、，该方法可以根据所传入参数的不同创建不同的具体产品对象不同的具体产品对象客户端：客户端：只需调用工厂类的工厂方法并传入相应的参数即可得到只需调用工厂类的工厂方法并传入相应的参数即可得到一个产品对象一个产品对象www.ChinaSA.info简单工厂模式概述w简单工厂模式定义类创建型类创建型模式模式简简单单工工厂厂模模式式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根根据据参参数数的的不不同同返返回回不不同同类类的的实实例例，被创建的实例通常都具有共同的父具有共同的父类类。www.ChinaSA.info简单工厂模式概述w简单工厂模式定义在简单工厂模式中用于创建实例的
7、方法通常是在简单工厂模式中用于创建实例的方法通常是静态静态(static)方法方法，因此又被称为，因此又被称为静态工厂方法静态工厂方法(Static Factory Method)模式模式要点：要点：如果需要什么，如果需要什么，只需要传入一个正确的参数，只需要传入一个正确的参数，就可以获取所需要的对象就可以获取所需要的对象，而，而无须知道其创建细节无须知道其创建细节www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式结构www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式结构简单工厂模式包含如下简单工厂模式包含如下3个角色：个角色：Factory（工厂角色）
8、Product（抽象产品角色）ConcreteProduct（具体产品角色）www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式实现典型的抽象产品类代码：典型的抽象产品类代码：abstract class Product /所有所有产产品品类类的公共的公共业务业务方法方法public void MethodSame()/公共方法的公共方法的实现实现/声明抽象声明抽象业务业务方法方法public abstract void MethodDiff();www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式实现典型的具体产品类代码：典型的具体产品类代码：class
9、ConcreteProductA:Product /实现业务实现业务方法方法 public override void MethodDiff()/业务业务方法的方法的实现实现 www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式实现典型的工厂类代码：典型的工厂类代码：class Factory /静静态态工厂方法工厂方法 public static Product GetProduct(string arg)Product product=null;if(arg.Equals(A)product=new ConcreteProductA();/初始化初始化设设置置produc
10、t else if(arg.Equals(B)product=new ConcreteProductB();/初始化初始化设设置置product return product;www.ChinaSA.info简单工厂模式的结构与实现w简单工厂模式实现典型的客户端代码：典型的客户端代码：class Program static void Main(string args)Product product;product=Factory.GetProduct(A);/通通过过工厂工厂类创类创建建产产品品对对象象 product.MethodSame();product.MethodDiff();ww
11、w.ChinaSA.info简单工厂模式的应用实例w实例说明某软件公司要基于C#语言开发一套图表库，该图表库可以为应用系统提供多种不同外观的图表，例如柱状图(HistogramChart)、饼状图(PieChart)、折线图(LineChart)等。该软件公司图表库设计人员希望为应用系统开发人员提供一套灵活易用的图表库，通过设置不同的参数即可得到不同类型的图表，而且可以较为方便地对图表库进行扩展，以便能够在将来增加一些新类型的图表。现使用简单工厂模式来设计该图表库。www.ChinaSA.info简单工厂模式的应用实例w实例类图图表库结构图图表库结构图www.ChinaSA.info简单工厂模
12、式的应用实例w实例代码(1)Chart：抽象图表接口，充当抽象产品类：抽象图表接口，充当抽象产品类(2)HistogramChart：柱状图类，充当具体产品类：柱状图类，充当具体产品类(3)PieChart：饼状图类，充当具体产品类：饼状图类，充当具体产品类(4)LineChart：折线图类，充当具体产品类：折线图类，充当具体产品类(5)ChartFactory：图表工厂类，充当工厂类：图表工厂类，充当工厂类(6)Program：客户端测试类：客户端测试类演示演示演示演示参考代码参考代码(DesignPatternSimpleFactory)www.ChinaSA.info简单工厂模式的应用实
13、例w结果及分析引入引入配置文件配置文件：App.configChart chart;chart=ChartFactory.GetChart(histogram);/通通过过静静态态工厂方法工厂方法创创建建产产品品 using System.Configuration;Chart chart;/读读取配置文件取配置文件string chartStr=ConfigurationManager.AppSettingschartType;chart=ChartFactory.GetChart(chartStr);/通通过过静静态态工厂方法工厂方法创创建建产产品品www.ChinaSA.info创建对象
14、与使用对象wC#语言创建对象的几种方式使用使用new关键字关键字直接创建对象直接创建对象通过通过反射机制反射机制创建对象创建对象通过通过克隆方法克隆方法创建对象创建对象通过通过工厂类工厂类创建对象创建对象www.ChinaSA.info创建对象与使用对象w实例分析使用使用new关键字创建对象关键字创建对象class Loginprivate UserDAO udao;public Login()udao=new OracleUserDAO();/创创建建对对象象 public void Execute()/其他代码udao.FindUserById();/使用使用对对象象/其他代码若改为若改为
15、SQLServerUserDAO必必须修改源代码，违背开闭原则须修改源代码，违背开闭原则www.ChinaSA.info创建对象与使用对象w实例分析引入工厂类引入工厂类UserDAOFactorywww.ChinaSA.info创建对象与使用对象w实例分析引入工厂类引入工厂类UserDAOFactory如果UserDAO的某个子类的构造函数发生改变或者需要添加或移除不同的子类，只要维护UserDAOFactory的代码，不会影响到Login如果UserDAO的接口发生改变，例如添加、移除方法或改变方法名，只需要修改Login，不会给UserDAOFactory带来任何影响两个类A和B之间的关系
16、应该仅仅是A创建B或者是A使用B，而不能两种关系都有。将对象的创建和使用分离，使得系统更加符合单一职责原则，有利于对功能的复用和系统的维护。www.ChinaSA.info创建对象与使用对象w将对象的创建与使用分离的其他好处防止用来实例化一个类的数据和代码在多个类中到处都是防止用来实例化一个类的数据和代码在多个类中到处都是，可以将有关创建的知识搬移到一个工厂类中，可以将有关创建的知识搬移到一个工厂类中，解决代码重复、解决代码重复、创建蔓延的问题创建蔓延的问题构造函数的名字都与类名相同，从构造函数和参数列表中大构造函数的名字都与类名相同，从构造函数和参数列表中大家很难了解不同构造函数所构造的产品
17、的差异家很难了解不同构造函数所构造的产品的差异 将对象的将对象的创建过程封装在工厂类中，可以创建过程封装在工厂类中，可以提供一系列名字完全不同的提供一系列名字完全不同的工厂方法，每一个工厂方法对应一个构造函数工厂方法，每一个工厂方法对应一个构造函数，客户端可以，客户端可以以一种更加可读、易懂的方式来创建对象以一种更加可读、易懂的方式来创建对象www.ChinaSA.info创建对象与使用对象w何时不需要工厂？无须为系统中的每一个类都配备一个工厂类无须为系统中的每一个类都配备一个工厂类如果一个类很简单，而且如果一个类很简单，而且不存在太多变化不存在太多变化，其构造过其构造过程也很简单程也很简单，
18、此时就无须为其提供工厂类，直接在使，此时就无须为其提供工厂类，直接在使用之前实例化即可用之前实例化即可否则会导致工厂泛滥，增加系统的复杂度否则会导致工厂泛滥，增加系统的复杂度例如：例如：string类类www.ChinaSA.info简单工厂模式的简化w将抽象产品类和工厂类合并，将静态工厂方法移至抽象产品类中www.ChinaSA.info简单工厂模式的优缺点与适用环境w模式优点实现了实现了对象创建和使用的分离对象创建和使用的分离客户端客户端无须知道所创建的具体产品类无须知道所创建的具体产品类的类名的类名，只需要知道具体产品类所对，只需要知道具体产品类所对应的参数即可应的参数即可通过引入配置文
19、件，通过引入配置文件，可以在不修改任可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类的具体产品类，在一定程度上提高了，在一定程度上提高了系统的灵活性系统的灵活性www.ChinaSA.info简单工厂模式的优缺点与适用环境w模式缺点工厂类工厂类集中了所有产品的创建逻辑，集中了所有产品的创建逻辑，职责过重职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响增加系统中类的个数增加系统中类的个数（引入了新的工厂类），（引入了新的工厂类），增加了系统的复杂度和理解难度增加了系统的复杂度和理解难度系统扩展困难系统扩展困难，一旦添
20、加新产品不得不修改工，一旦添加新产品不得不修改工厂逻辑厂逻辑由于使用了静态工厂方法，造成由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法工厂角色无法形成基于继承的等级结构形成基于继承的等级结构，工厂类不能得到很，工厂类不能得到很好地扩展好地扩展www.ChinaSA.info简单工厂模式的优缺点与适用环境w模式适用环境工厂类工厂类负责创建的对象比较少负责创建的对象比较少，由于创，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂业务逻辑太过复杂客户端只知道传入工厂类的参数，对于客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心如何创建对象并不关心www.ChinaSA.infoENDEND